Znanstvenici su razvili novi materijal koji je fleksibilan i elastičan, ali čvrst poput čelika

Španjolski

Novo visokotehnološko vlakno kombinira elastičnost gume i čvrstoću metala. Razvili su ga znanstvenici iz Sjedinjenih Država.

Snažni, nelomljivi materijal simulira ljudsku kožu, ali također provodi struju i popravlja se nakon upotrebe, važni čimbenici meke robotike i rastezljivih električnih mehanizama.


Također se može koristiti kao materijal za pakiranje ili kao nova generacija tekstila.

'Dobar način objašnjenja ovog materijala jest razmišljanje o gumenim trakama i metalnim kablovima', rekao je dr. Michael Dickey u Državno sveučilište Sjeverne Karoline .

“Gumena traka može se jako istegnuti, ali za njezino istezanje nije potrebna velika sila. Metalni kabel zahtijeva veliku silu za istezanje, ali ne može toliko uzeti bez pucanja. Pukne se prije nego što ga možete previše razvući. Naša vlakna imaju najbolje iz oba svijeta. '

„Jaki materijali pronađeni u prirodi održavaju strukturnu cjelovitost različitih bioloških tkiva u slučaju vanjskih opterećenja. Na primjer, kolagen jača kožu u mrežu sastavljenu od snopa vlakana koja brzo i učinkovito rasipaju energiju i sprječavaju širenje posjekotina. Ljudske mišiće jačaju proteinske biomolekule zvane titini, koje se reverzibilno razvijaju i apsorbiraju napetost.


'Ove vrste tkanina ne samo da se moraju rastezati kako bi se prilagodile uskim deformacijama, već moraju biti i čvrste kako bi se izbjegla mehanička oštećenja.'

'Sposobnost oponašanja ovih svojstava važna je kako za praktične funkcije (npr. Zaštitnike paketa i zaštitnike opreme), tako i za nove aplikacije koje pate od istezanja (npr. Elektroničko istezanje, robotska meka i elektronička koža)'


Ovo novo vlakno ima metal galija u središtu okružen elastičnim polimerom, koji je mnogo čvršći od metalnog kabela ili samo polimernog plašta.

Kada su izložena naprezanju, vlakno ima čvrstoću metalnog središta - ali kad metal pukne, vlakno ne propada jer polimerni omotač apsorbira naprezanje između prekida i vraća stres natrag u metalni centar.

Odgovor je sličan načinu na koji ljudska tkiva drže slomljene kosti.

'Svaki put kad se središte ovog metala slomi, on rasipa energiju, omogućujući tako da vlakno nastavlja apsorbirati energiju dok se produžava', kaže Dickey. 'Umjesto da se rastegne na dvoje kad se razvuče, može se protezati i do sedam puta više od svoje izvorne veličine prije nego što propadne, a usput uzrokuje nekoliko dodatnih prekida u kablu.'


“Da razmišljamo o tome na drugi način, vlakno se neće cijepati ili ispuštati veliku težinu. Umjesto toga, opetovanim oslobađanjem energije kroz unutarnje prekide, vlakna polako, ali sigurno smanjuju težinu. '

Središte galija je također provodljivo, ali gubi vodljivost kad se unutarnji centar prekine. No, vlakna se mogu ponovno koristiti topljenjem središta metala koji ga ponovno spaja.

Autor odgovarajuće studije kaže: »Inženjerski se interes zanima za materijale koji oponašaju čvrstoću kože. I razvili smo vlakno koje premašuje snagu kože, ali je i dalje elastično poput kože.

POVEZANO: Znanstvenici su razvili novu lovnu biljku koja čisti zrak iz kuće od najgorih kemikalija

„Upotrijebili smo galij kako bismo dokazali da ovaj koncept djeluje, ali vlakna se mogu okretati kako bi promijenila svoja mehanička svojstva ili zadržala funkcionalnost na visokim temperaturama, koristeći različite materijale u jezgri i na poklopcu.

“Ovo je samo dokaz koncepta, ali ima puno potencijala. Zanima nas kako se ta vlakna mogu koristiti u mekoj robotici ili kada su utkana u tekstil za razne primjene.

Studija je objavljena u časopisu Znanstveni napredak .

(IZGLEDobrazovni video u nastavku)

Obavezno podijelite ove dobre vijesti sa svojim prijateljima na društvenim mrežama….
-Na španjolski prevela Aletheia Jurado