Amerikansk forskning og udvikling af selvhelbredende materialer kan bruges i fly og landkøretøjer
2020-10-13
Ifølge rapporter har forskere fra den amerikanske hær og Texas A&M University udviklet en ny type polymermateriale i en undersøgelse, der har til formål at forbedre fremtidige ubemandede fly og robotbiler, som kan deformeres og selvhelbredende automatisk.
I den tidlige forskning kan det 3D-printede epoxyharpiksmateriale, der dukkede op for første gang, reagere på stimuli. Forskere håber, at smart teknologi i fremtiden kan indlejres i det, så det automatisk kan tilpasse sig miljøet uden at blive styret af omverdenen. Forskerne i undersøgelsen sagde: "Vi håber at bygge et materialesystem, der samtidigt kan have struktur, sansning og responsfunktioner."
Forskerne forestillede sig en fremtidig platform egnet til luft- og jordmissioner med egenskaberne fra T-1000 i Hollywood-filmen "Terminator 2". I denne succesfilm er Terminator lavet af flydende metal, og dens arm kan forvandles til et våben til at stikke mennesker. Den kan også reparere sig selv efter at være blevet ramt af et 12-kaliber haglgevær og en 40 mm granatkaster.
Indtil nu kan materialerne udviklet af forskere reagere på temperaturen. Forskere valgte først dette materiale, fordi det er nemt at bruge i laboratorietests.
Polymerer er lavet af gentagne enheder, ligesom led på en kæde. Ifølge rapporter er kæderne af blødere polymerer kun let forbundet ved tværbinding. Jo flere tværbindinger mellem kæderne, desto højere er hårdheden af materialet.
Forskerne sagde: "De fleste tværbundne materialer, især dem, der er fremstillet ved 3D-print, har en tendens til at have en fast form, det vil sige, når delene er fremstillet, vil materialerne ikke blive behandlet eller smeltet. Nye materialer har en dynamisk nøgle gør det muligt at skifte fra flydende til fast stof flere gange, så det kan 3D-printes eller genbruges."
Sådanne dynamiske nøgler resulterer i en unik formhukommelsesadfærd, så materialet kan programmeres og trigges til at vende tilbage til hukommelsesformen. Denne fleksibilitet fører til opnåelse af både en blød gummilignende polymer og en hård, bærende plastpolymer.
I øjeblikket er forskningen stadig i forsknings- og udviklingsstadiet. Holdet begyndte at forsøge at udvikle et 3D-printmateriale, der kan bruges i strukturelle applikationer til at lave komponenter til droner og endda rotorfartøjer.
Forskerne sagde: "På nuværende tidspunkt kan vi nemt opnå 80% selvhelbredende hastighed af materialet ved stuetemperatur, men vi håber at nå 100%. Derudover håber vi også, at materialet kan reagere på andre stimuli end temperatur. For eksempel lys I fremtiden vil vi udforske indlejring af nogle smarte teknologier på lavt niveau for at tillade materialer at tilpasse sig automatisk, uden at brugerne skal starte processen.
Genoptrykt fra Gasgoo-samfundet