USA iseparanevate materjalide uurimis- ja arendustegevust saab kasutada lennukites ja maismaasõidukites

2020-10-13

Aruannete kohaselt on USA armee ja Texase A&M ülikooli teadlased välja töötanud uut tüüpi polümeermaterjali uuringus, mille eesmärk on parandada tulevasi mehitamata õhusõidukeid ja robotautosid, mis võivad automaatselt deformeeruda ja iseparanevad.

Varasemate uuringute käigus võib esmakordselt ilmunud 3D-prinditud epoksüvaigumaterjal reageerida stiimulitele. Teadlased loodavad, et tulevikus saab sellesse põimida nutikat tehnoloogiat, et see saaks automaatselt kohaneda keskkonnaga, ilma et seda välismaailm kontrolliks. Uuringu teadlased ütlesid: "Loodame ehitada materjalisüsteemi, millel on samaaegselt struktuur, tundlikkus ja reageerimine."

Teadlased nägid ette tulevast platvormi, mis sobiks õhu- ja maapealseteks missioonideks ning millel oleks Hollywoodi filmis "Terminaator 2" toodud T-1000 omadused. Selles hittfilmis on Terminaator valmistatud vedelast metallist ja selle käe saab muuta relvaks inimeste pussitamiseks. See võib end parandada ka pärast 12-kaliibrilise jahipüssi ja 40 mm granaadiheitja tabamust.

Siiani suudavad teadlaste väljatöötatud materjalid reageerida temperatuurile. Teadlased valisid kõigepealt selle materjali, kuna seda on lihtne laboratoorsetes katsetes kasutada.

Polümeerid on valmistatud korduvatest ühikutest, nagu keti lülid. Aruannete kohaselt on pehmemate polümeeride ahelad ristsidumisega vaid kergelt ühendatud. Mida rohkem ristsidemeid kettide vahel, seda suurem on materjali kõvadus.

Teadlased ütlesid: "Enamik ristseotud materjale, eriti need, mis on valmistatud 3D-printimise teel, kipuvad olema kindla kujuga, st kui osad on valmistatud, siis materjale ei töödelda ega sulatata. Uutel materjalidel on Dünaamiline võti, mis võimaldab seda mitu korda vedelast tahkeks muuta, nii et seda saab 3D-printida või taaskasutada.

Sellised dünaamilised võtmed annavad unikaalse kujumälu käitumise, nii et materjali saab programmeerida ja käivitada, et naasta mälukujule. See paindlikkus võimaldab saada nii pehmet kummitaolist polümeeri kui ka kõva, kandvat plastpolümeeri.

Praegu on uurimistöö veel uurimis- ja arendusjärgus. Meeskond hakkas proovima välja töötada 3D-printimismaterjali, mida saaks kasutada ehituslikes rakendustes, et valmistada komponente droonide ja isegi rootorlennukite jaoks.

Teadlased ütlesid: "Praegu on meil lihtne saavutada toatemperatuuril materjali iseparanemise kiirus 80%, kuid loodame jõuda 100%ni. Lisaks loodame, et materjal suudab reageerida ka muudele stiimulitele peale temperatuuri. Näiteks valgus Tulevikus uurime mõningate madala tasemega nutikate tehnoloogiate kasutamist, et võimaldada materjalidel automaatselt kohaneda, ilma et kasutajad peaksid protsessi algatama.

Kordustrükk Gasgoo kogukonnast