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

3D natisnjeni notranji organi

3D natisnjeni človeški organi so natisnjeni tako, da jih lahko uporabljajo študenti medicine. Organe so natisnili s posebnim poudarkom na ustreznih barvah posameznega organa....

Kako naredijo moderne ležaje

Izdelava krogličnih ležajev: https://www.youtube.com/watch?v=T53zdMvOPmE

Svet mehatronike 40

Pozdravljene drage bralke in dragi bralci! Plastika je povsod okrog nas in še kako pomembno je, da jo čim več recikliramo. Ne samo zaradi skrbi za okolje, pač pa tudi zaradi skrbi za energente in vire, ki bi jih porabili s proizvodnjo nove plastike.

Želite biti na tekočem z najnovejšimi novicami?

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