Americký výzkum a vývoj samoopravných materiálů lze využít v letadlech a pozemních vozidlech
2020-10-13
Podle zpráv výzkumníci z americké armády a Texas A&M University vyvinuli nový typ polymerního materiálu ve studii zaměřené na zlepšení budoucích bezpilotních letadel a robotických aut, které se mohou automaticky deformovat a samoléčit.
V raném výzkumu může 3D tištěný materiál z epoxidové pryskyřice, který se objevil poprvé, reagovat na podněty. Vědci doufají, že v budoucnu do něj bude možné zabudovat chytrou technologii, aby se mohla automaticky přizpůsobovat prostředí, aniž by byla ovládána vnějším světem. Výzkumníci studie řekli: "Doufáme, že vybudujeme materiální systém, který může mít současně strukturní, snímací a odezvové funkce."
Vědci si představili budoucí platformu vhodnou pro vzdušné a pozemní mise s charakteristikami T-1000 v hollywoodském filmu „Terminátor 2“. V tomto filmovém hitu je Terminátor vyroben z tekutého kovu a jeho rameno lze proměnit ve zbraň pro bodání lidí. Dokáže se také opravit po zásahu brokovnicí ráže 12 a 40mm granátometem.
Až dosud mohou materiály vyvinuté výzkumníky reagovat na teplotu. Vědci nejprve zvolili tento materiál, protože se snadno používá při laboratorních testech.
Polymery jsou vyrobeny z opakujících se jednotek, stejně jako články na řetězu. Podle zpráv jsou řetězce měkčích polymerů pouze lehce spojeny zesíťováním. Čím více příčných vazeb mezi řetězy, tím vyšší je tvrdost materiálu.
Vědci uvedli: „Většina zesíťovaných materiálů, zejména těch vyrobených 3D tiskem, má tendenci mít pevnou formu, to znamená, že jakmile jsou díly vyrobeny, materiály nebudou zpracovány ani roztaveny. Nové materiály mají dynamický klíč, který mu umožňuje několikrát se změnit z tekutého na pevný, takže je lze 3D tisknout nebo recyklovat."
Takové dynamické klávesy mají za následek jedinečné chování tvarové paměti, takže materiál lze naprogramovat a spustit, aby se vrátil do tvaru paměti. Tato flexibilita vede k získání jak měkkého polymeru podobného pryži, tak tvrdého, nosného plastového polymeru.
V současné době je výzkum stále ve fázi výzkumu a vývoje. Tým se začal pokoušet vyvinout materiál pro 3D tisk, který lze použít v konstrukčních aplikacích k výrobě komponentů pro drony a dokonce i rotorová letadla.
Vědci uvedli: "V současné době můžeme snadno dosáhnout 80% rychlosti samohojení materiálu při pokojové teplotě, ale doufáme, že dosáhneme 100%. Kromě toho také doufáme, že materiál může reagovat na jiné podněty než je teplota." Například světlo V budoucnu budeme zkoumat začlenění některých inteligentních technologií na nízké úrovni, které umožní, aby se materiály přizpůsobily automaticky, aniž by museli uživatelé spouštět proces.
Přetištěno z komunity Gasgoo