ניתן להשתמש במחקר ופיתוח בארה"ב של חומרים לריפוי עצמי במטוסים ובכלי רכב קרקעיים

2020-10-13

על פי דיווחים, חוקרים מצבא ארה"ב ומאוניברסיטת טקסס A&M פיתחו סוג חדש של חומר פולימרי במחקר שמטרתו לשפר מטוסים בלתי מאוישים ומכוניות רובוטיות עתידיות, שיכולות לעוות ולהחלים באופן אוטומטי.

במחקר המוקדם, חומר שרף האפוקסי המודפס בתלת מימד שהופיע בפעם הראשונה יכול להגיב לגירויים. החוקרים מקווים שבעתיד ניתן יהיה להטמיע בו טכנולוגיה חכמה כך שהיא תוכל להסתגל אוטומטית לסביבה מבלי להיות נשלטת על ידי העולם החיצון. חוקרי המחקר אמרו: "אנו מקווים לבנות מערכת חומרית שיכולה להיות בו זמנית פונקציות מבנה, חישה ותגובה."

החוקרים דמיינו פלטפורמה עתידית המתאימה למשימות אוויריות וקרקעיות, עם המאפיינים של ה-T-1000 בסרט ההוליוודי "Terminator 2". בסרט המצליח הזה, המחסל עשוי מתכת נוזלית, וניתן להפוך את זרועו לנשק לדקירות אנשים. הוא יכול גם לתקן את עצמו לאחר שנפגע על ידי רובה ציד 12 קליבר ומשגר רימונים בקוטר 40 מ"מ.

עד כה, החומרים שפותחו על ידי חוקרים יכולים להגיב לטמפרטורה. חוקרים בחרו תחילה בחומר זה משום שקל להשתמש בו בבדיקות מעבדה.

פולימרים עשויים מיחידות חוזרות, בדיוק כמו חוליות בשרשרת. על פי דיווחים, שרשראות הפולימרים הרכים יותר מחוברות רק בקלילות על ידי קישור צולב. ככל שיש יותר קישורים צולבים בין השרשראות, כך קשיות החומר גבוהה יותר.

החוקרים אמרו: "רוב החומרים המצולבים, במיוחד אלה המיוצרים על ידי הדפסה תלת מימדית, נוטים להיות בעלי צורה קבועה, כלומר, ברגע שהחלקים מיוצרים, החומרים לא יעובדו או יימסו. לחומרים חדשים יש מפתח דינמי מאפשר לו לעבור מנוזל למוצק מספר פעמים, כך שניתן להדפיס אותו בתלת-ממד או למחזר אותו."

מפתחות דינמיים כאלה מביאים להתנהגות זיכרון צורה ייחודית, כך שניתן לתכנת את החומר ולהפעיל אותו לחזור לצורת הזיכרון. גמישות זו מובילה לקבלת הן פולימר דמוי גומי רך והן פולימר פלסטיק קשיח ונושא עומס.

נכון לעכשיו, המחקר עדיין בשלב המחקר והפיתוח. הצוות החל לנסות לפתח חומר להדפסה תלת מימדית שיכול לשמש ביישומים מבניים לייצור רכיבים לרחפנים ואפילו למטוסי רוטורים.

החוקרים אמרו: "נכון לעכשיו, אנו יכולים בקלות להשיג 80% קצב ריפוי עצמי של החומר בטמפרטורת החדר, אך אנו מקווים להגיע ל-100%. בנוסף, אנו גם מקווים שהחומר יכול להגיב לגירויים אחרים מלבד הטמפרטורה. לדוגמא, אור בעתיד, נחקור הטמעת כמה טכנולוגיות חכמות ברמה נמוכה כדי לאפשר חומרים להסתגל באופן אוטומטי, ללא צורך ליזום התהליך.

נדפס מחדש מקהילת Gasgoo