تحقیق و توسعه مواد خود ترمیم شونده در ایالات متحده می تواند در هواپیماها و وسایل نقلیه زمینی استفاده شود
2020-10-13
بر اساس گزارشها، محققان ارتش ایالات متحده و دانشگاه A&M تگزاس نوع جدیدی از مواد پلیمری را در مطالعهای با هدف بهبود هواپیماهای بدون سرنشین و ماشینهای روباتیک آینده ساختهاند که میتواند به طور خودکار تغییر شکل داده و خود ترمیم شود.
در تحقیقات اولیه، مواد رزین اپوکسی پرینت سه بعدی که برای اولین بار ظاهر شد، می تواند به محرک ها پاسخ دهد. محققان امیدوارند که در آینده بتوان فناوری هوشمند را در آن تعبیه کرد تا بتواند به طور خودکار با محیط سازگار شود بدون اینکه توسط دنیای بیرون کنترل شود. محققان این مطالعه گفتند: ما امیدواریم که بتوانیم یک سیستم مادی بسازیم که بتواند به طور همزمان دارای ساختار، حسگر و عملکرد پاسخ باشد.
محققان سکوی آینده مناسب برای ماموریت های هوایی و زمینی را با ویژگی های T-1000 در فیلم هالیوود "ترمیناتور 2" متصور شدند. در این فیلم موفق ترمیناتور از فلز مایع ساخته شده است و بازوی آن می تواند به سلاحی برای چاقو زدن افراد تبدیل شود. همچنین می تواند پس از اصابت یک تفنگ ساچمه ای کالیبر 12 و یک نارنجک انداز 40 میلی متری خود را تعمیر کند.
تا به حال، مواد توسعه یافته توسط محققان می توانند به دما پاسخ دهند. محققان ابتدا این ماده را انتخاب کردند زیرا استفاده از آن در آزمایشات آزمایشگاهی آسان است.
پلیمرها از واحدهای تکرار شونده درست مانند حلقه های یک زنجیره ساخته شده اند. طبق گزارشها، زنجیرههای پلیمرهای نرمتر تنها با اتصالات متقاطع به هم متصل میشوند. هرچه پیوندهای عرضی بین زنجیر بیشتر باشد، سختی ماده بیشتر می شود.
محققان میگویند: «بیشتر مواد دارای پیوند متقابل، بهویژه آنهایی که با چاپ سهبعدی ساخته میشوند، معمولاً شکل ثابتی دارند، یعنی زمانی که قطعات ساخته میشوند، مواد پردازش یا ذوب نمیشوند. مواد جدید دارای یک کلید پویا هستند که به آن اجازه می دهد چندین بار از مایع به جامد تغییر کند، بنابراین می توان آن را پرینت سه بعدی یا بازیافت کرد.
چنین کلیدهای پویا منجر به رفتار حافظه شکل منحصر به فرد می شود، بنابراین می توان مواد را برنامه ریزی کرد و فعال کرد تا به شکل حافظه برگردد. این انعطاف پذیری منجر به به دست آوردن یک پلیمر نرم لاستیک مانند و یک پلیمر پلاستیکی سخت و باربر می شود.
در حال حاضر تحقیقات هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است. این تیم شروع به توسعه یک ماده چاپ سه بعدی کرد که می تواند در کاربردهای ساختاری برای ساخت قطعات هواپیماهای بدون سرنشین و حتی روتورکرافت استفاده شود.
محققان گفتند: در حال حاضر به راحتی میتوانیم به 80 درصد سرعت خود ترمیمی مواد در دمای اتاق دست پیدا کنیم، اما امیدواریم به 100 درصد برسیم، علاوه بر این، امیدواریم که این ماده بتواند به محرکهای دیگری غیر از دما پاسخ دهد. به عنوان مثال، نور در آینده، جاسازی برخی از فناوری های هوشمند سطح پایین را بررسی خواهیم کرد تا به مواد اجازه دهیم تا به طور خودکار، بدون نیاز به شروع فرآیند.
تجدید چاپ شده از انجمن گسگو