La ricerca e lo sviluppo statunitensi di materiali autoriparanti possono essere utilizzati negli aerei e nei veicoli terrestri
2020-10-13
Secondo i rapporti, i ricercatori dell'esercito americano e della Texas A&M University hanno sviluppato un nuovo tipo di materiale polimerico in uno studio volto a migliorare i futuri velivoli senza pilota e le auto robotiche, che possono deformarsi e autoripararsi automaticamente.
Nelle prime ricerche, il materiale in resina epossidica stampato in 3D apparso per la prima volta può rispondere agli stimoli. I ricercatori sperano che in futuro la tecnologia intelligente possa essere incorporata in esso in modo che possa adattarsi automaticamente all’ambiente senza essere controllato dal mondo esterno. I ricercatori dello studio hanno affermato: "Speriamo di costruire un sistema materiale che possa avere contemporaneamente funzioni di struttura, rilevamento e risposta".
I ricercatori hanno immaginato una futura piattaforma adatta alle missioni aeree e terrestri, con le caratteristiche del T-1000 del film hollywoodiano "Terminator 2". In questo film di successo, Terminator è fatto di metallo liquido e il suo braccio può essere trasformato in un'arma per pugnalare le persone. Può anche ripararsi dopo essere stato colpito da un fucile calibro 12 e da un lanciagranate da 40 mm.
Fino ad ora, i materiali sviluppati dai ricercatori possono rispondere alla temperatura. I ricercatori hanno scelto questo materiale innanzitutto perché è facile da utilizzare nei test di laboratorio.
I polimeri sono costituiti da unità ripetitive, proprio come gli anelli di una catena. Secondo i rapporti, le catene dei polimeri più morbidi sono collegate solo leggermente mediante reticolazione. Maggiore è la reticolazione tra le catene, maggiore è la durezza del materiale.
I ricercatori hanno affermato: “La maggior parte dei materiali reticolati, in particolare quelli realizzati mediante stampa 3D, tendono ad avere una forma fissa, ovvero, una volta prodotte le parti, i materiali non verranno lavorati o fusi. I nuovi materiali hanno una chiave dinamica che gli consente di passare da liquido a solido più volte, quindi può essere stampato in 3D o riciclato."
Tali chiavi dinamiche determinano un comportamento unico della memoria di forma, quindi il materiale può essere programmato e attivato per tornare alla forma di memoria. Questa flessibilità porta ad ottenere sia un polimero morbido simile alla gomma che un polimero plastico duro e portante.
Attualmente la ricerca è ancora in fase di ricerca e sviluppo. Il team ha iniziato a provare a sviluppare un materiale di stampa 3D che possa essere utilizzato in applicazioni strutturali per realizzare componenti per droni e persino velivoli ad ala rotante.
I ricercatori hanno affermato: "Al momento, possiamo facilmente raggiungere un tasso di autoriparazione del materiale dell'80% a temperatura ambiente, ma speriamo di raggiungere il 100%. Inoltre, speriamo anche che il materiale possa rispondere ad altri stimoli diversi dalla temperatura . Ad esempio, la luce. In futuro, esploreremo l'integrazione di alcune tecnologie intelligenti di basso livello per consentire ai materiali di adattarsi automaticamente, senza la necessità che gli utenti avviino il processo."
Ristampato dalla comunità Gasgoo