Materiali, ki jih je mogoče spreminjati iz ene v drugo kompleksno obliko

logo

Raziskovalci univerze Rice so ustvarili gumijast material, ki se spremeni iz ene v drugo kompleksno obliko na ukaz.

Oblika, ki jo vgradijo v polimer, se pojavi na sobni temperaturi, a izgine, če ga segrejemo. Proces lahko deluje tudi obratno.

Delovanje tega procesa omogoča bitka na nanonivoju med tekočimi kristali in elastomerom, v katerem se nahajajo. V hladnem stanju prevladuje oblika, ki je bila vgrajena v tekoče kristale, ko pa material segrejemo, se tekoči kristali sprostijo in oblika se ‘pretopi’ v elastomer.
Pri večini preizkušenih modelov vključno z obrazom, logotipom univerze, lego kocko in vrtnico ima material pri sobni temperaturi kompleksno obliko, če pa se segreje na temperaturo 80 °C, oblika razpade, vendar se po ohladitvi povrne v prvotno obliko.

Čeprav se zdi morda neverjetno, bi material lahko uporabili na področju mehke robotike, ki oponaša organizme, in v biomedicinskih aplikacijah, ki zahtevajo, da materiali pri telesni temperaturi zavzamejo prednastavljeno obliko.

Material je izdelan z dvostopenjskim kemijskim postopkom, ki se že dolgo uporablja, vendar so prej raziskovalci razmišljali le o strukturi kristalov, niso pa pomislili, kako bi se lahko mreža akristalov in elastomerov odzivali druga na drugo v različnih okoliščinah. S tem v mislih so raziskovalci uravnovesili količino elastomera ter tekočih kristalov za nastanek te unikatne snovi.

Obliko vgradijo v tekoče kristale tako, da jih dajo v kalup in jih pet minut obsevajo z ultravijoličnimi žarki, kar jih permanentno oblikuje v obliko modela. Raziskovalci so naredili tudi 3D obliko, ki s segrevanjem preide v drugačno 3D obliko.

Naslednji cilj raziskovalcev je znižanje aktivacijske temperature na telesno, kar bi odprlo vrata različnim biomedicinskim aplikacijam. Druge možne aplikacije so še tipke pametnih telefonov, ki jih občutimo šele, ko se ekrana dotaknemo, in reaktivna braillova pisava za slepe in slabovidne. Drugi cilj je spremeniti snov, da se ne bi odzivala na temperaturne spremembe, temveč na svetlobo, saj je svetlobo lažje dostaviti do poljubnega dela elastomera, mogoča pa je tudi aktivacija zelo ozkega območja elastomera, kar bi bilo ključnega pomena za uporabo v mehki robotiki.

Povzeto po: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181220111802.htm

www.sciencedaily.com

Več o članku si preberite v PDF reviji!

Sorodni članki

Zadnji članki

Nagrada za prijaznost podnebju

CDP je podjetje FANUC ocenil kot "A-Seznam"

Svet mehatronike 45 (1-2024)

Pozdravljeni drage bralke in dragi bralci revije Svet mehatronike! Izgleda, da se svet vrti vedno hitreje. Pa s tem ne mislim vrtenja našega planeta, pač pa uvajanje novih tehnologij. V tokratni številki revije Svet mehatronike boste namreč lahko prebrali, kako umetna inteligenca (AI) pomaga pri iskanju novih materialov.

Predstavljamo Omron K7DD-PQ, novo serijo naprednih naprav za nadzor stanja elektromotorja

Preprečevanje nepričakovanih okvar opreme s spremljanjem težko merljivih načinov okvar, vključno s pogostimi spremembami hitrosti na motorjih s hitro spreminjajočimi se obremenitvami

Želite biti na tekočem z najnovejšimi novicami?

Radi bi vas slišali! Prosimo, izpolnite svoje podatke in ostali bomo v stiku. Tako preprosto je!