Вчені розробили новий матеріал, такий же гнучкий, як еластичний, але міцний, як сталь

Всі Новини
Вчені розробили новий матеріал, такий же гнучкий, як еластичний, але міцний, як сталь
Головна Всі новини Науковці розробили новий матеріал, такий же гнучкий, як еластичний, але ...
  • Усі новини
  • Наука

Вчені розробили новий матеріал, такий же гнучкий, як еластичний, але міцний, як сталь

До мережі 'Добрі новини' - 27 лютого 2019 року

Американські вчені розробили нове високотехнологічне волокно, що поєднує еластичність гуми з міцністю металу.

Більш жорсткий нерозривний матеріал імітує шкіру людини, але також проводить електрику та оздоровляється після використання, важливих факторів для розтяжної електроніки та м'якої робототехніки.

відео вперше

Він також може використовуватися для пакувальних матеріалів або текстилю нового покоління.

'Хороший спосіб пояснити матеріал - це думати про гумки та металеві дроти', - сказав професор Майкл Дікі з Державного університету Північної Кароліни.

ПЕРЕВІРИТИ: Хірурги успішно імплантують перше у світі ребро на 3D-друку - і вони планують робити ще більше у майбутньому

'Гумка може розтягуватися дуже далеко, але для її розтягування не потрібно багато сил. Для натягування металевого дроту потрібно багато сил, але він не може сильно напружуватися - він ламається, перш ніж ви можете розтягнути його дуже далеко. Наші волокна найкращі з обох світів. '

«Тверді матеріали, знайдені в природі, підтримують структурну цілісність багатьох біологічних тканин від зовнішніх навантажень. Наприклад, колаген підтягує шкіру в мережі, що містить зв'язані волокна, які швидко і ефективно розсіюють енергію і запобігають поширенню порізів. Людський м’яз зміцнюється біомолекулою титин, який оборотно розгортається, щоб поглинати розтяжні навантаження.

'Ці типи тканин не тільки повинні бути розтяжними, щоб забезпечити деформацію при розтягуванні, але також повинні бути жорсткими, щоб уникнути механічних пошкоджень.

'Здатність імітувати ці властивості важлива як для практичних функцій (наприклад, упаковки та захисних засобів), так і для нових програм, які зазнають подовження (наприклад, розтяжна електроніка, м'яка робототехніка та електронна шкіра).'

ГЛЕДАТИ: Окуляри смарт-підписів дозволяють учасникам глухої аудиторії безпосередньо дивитися виконавців театру в прямому ефірі

Нове волокно має металевий сердечник з галієм, оточений еластичною полімерною оболонкою, яка набагато жорсткіша, ніж металевий дріт або полімерна оболонка.

Піддаючи напрузі, волокно має міцність металевого стрижня, але коли метал розривається, волокно не виходить з ладу, оскільки полімерна оболонка поглинає напругу між розривами металу та переносить напругу назад до металевого серцевини.

Ця реакція схожа на те, як тканина людини тримає разом зламані кістки.

'Кожен раз, коли металеве серцевина розривається, вона розсіює енергію, дозволяючи волокні продовжувати поглинати енергію, коли вона подовжується', - каже Дікі. «Замість того, щоб розтягнутись удвічі при розтягуванні, він може розтягнутись до семи разів від початкової довжини перед відмовою, одночасно спричиняючи багато додаткових обривів дроту по дорозі.

БІЛЬШЕ: 'Це не зовсім костюм мурашника', але дослідники дізнаються, як зменшити об'єкти до 1000-го їх оригінального розміру

вчитель босоніж у класі

«Якщо подумати про це по-іншому, волокно не буде хапати і не втрачати велику вагу. Натомість, повторно вивільняючи енергію через внутрішні перерви, волокно повільно і стабільно знижує вагу. '

Ядро галію також є провідним, хоча воно втрачає свою провідність, коли внутрішнє ядро ​​розривається - але волокна також можуть бути використані повторно, розплавляючи металеві сердечники назад.

Відповідний автор дослідження сказав: 'Існує великий інтерес до інженерних матеріалів, що імітують міцність шкіри - і ми розробили волокно, яке перевершило міцність шкіри, але все ще є еластичним, як шкіра.

ПОВ'ЯЗАНІ: Вчені створюють надто тонкий «аркуш», який може зарядити наші телефони, збираючи Wi-Fi з повітря

'Ми використовували галій для цього доказування концептуальної роботи, але волокна могли бути налаштовані на зміну своїх механічних властивостей або для збереження функціональності при більш високих температурах, використовуючи різні матеріали в серцевині і оболонці.

«Це лише доказ концепції, але вона має великий потенціал. Нам цікаво побачити, як ці волокна можуть використовуватися в м'якій робототехніці або коли їх вплітають у текстиль для різних застосувань. '

Дослідження було опубліковане в журналі Наукові досягнення.

(ГЛЕДАТИ навчальне відео нижче)

Будьте впевнені та діліться новинами зі своїми друзями в соціальних мережах…

Coffee Cup

Хочете ранкового пориву добрих новин?


  • МЕТИ
  • Інновації
  • Технологія
  • Дослідження
  • Дизайн
  • Робототехніка
Хороші новини мережі