Volgens rapporten hebben onderzoekers van het Amerikaanse leger en de Texas A&M University een nieuw type polymeermateriaal ontwikkeld in een onderzoek gericht op het verbeteren van toekomstige onbemande vliegtuigen en robotauto's, die automatisch kunnen vervormen en zelfherstellend zijn.

In het vroege onderzoek kon het voor het eerst verschenen 3D-geprinte epoxyharsmateriaal reageren op prikkels. Onderzoekers hopen dat er in de toekomst slimme technologie in kan worden ingebed, zodat het zich automatisch kan aanpassen aan de omgeving zonder gecontroleerd te worden door de buitenwereld. De onderzoekers van de studie zeiden: "We hopen een materieel systeem te bouwen dat tegelijkertijd structuur-, detectie- en responsfuncties kan hebben."

De onderzoekers hadden een toekomstig platform voor ogen dat geschikt zou zijn voor lucht- en grondmissies, met de kenmerken van de T-1000 uit de Hollywood-film 'Terminator 2'. In deze hitfilm is de Terminator gemaakt van vloeibaar metaal en kan zijn arm worden veranderd in een wapen om mensen neer te steken. Het kan zichzelf ook repareren nadat het is geraakt door een jachtgeweer van 12 kaliber en een granaatwerper van 40 mm.

Tot nu toe kunnen de door onderzoekers ontwikkelde materialen reageren op temperatuur. Onderzoekers kozen in eerste instantie voor dit materiaal omdat het gemakkelijk te gebruiken is in laboratoriumtests.

Polymeren zijn gemaakt van zich herhalende eenheden, net als schakels aan een ketting. Volgens rapporten zijn de ketens van zachtere polymeren slechts licht verbonden door verknoping. Hoe meer verknopingen tussen de kettingen, hoe hoger de hardheid van het materiaal.

De onderzoekers zeiden: “De meeste verknoopte materialen, vooral die gemaakt door 3D-printen, hebben de neiging een vaste vorm te hebben, dat wil zeggen dat zodra de onderdelen zijn vervaardigd, de materialen niet meer zullen worden verwerkt of gesmolten. Nieuwe materialen hebben een dynamische sleutel waardoor het meerdere keren van vloeibaar naar vast kan veranderen, zodat het in 3D kan worden geprint of gerecycled."

Dergelijke dynamische toetsen resulteren in een uniek vormgeheugengedrag, zodat het materiaal kan worden geprogrammeerd en getriggerd om terug te keren naar de geheugenvorm. Deze flexibiliteit leidt tot het verkrijgen van zowel een zacht rubberachtig polymeer als een hard, dragend kunststofpolymeer.

Momenteel bevindt het onderzoek zich nog in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase. Het team begon te proberen een 3D-printmateriaal te ontwikkelen dat kan worden gebruikt in structurele toepassingen om componenten voor drones en zelfs helikopters te maken.

De onderzoekers zeiden: "Op dit moment kunnen we bij kamertemperatuur gemakkelijk een zelfherstellende snelheid van 80% van het materiaal bereiken, maar we hopen 100% te bereiken. Daarnaast hopen we ook dat het materiaal kan reageren op andere stimuli dan temperatuur. In de toekomst zullen we bijvoorbeeld onderzoeken of we een aantal slimme technologieën op laag niveau kunnen inbedden, zodat materialen zich automatisch kunnen aanpassen, zonder dat gebruikers het proces hoeven te initiëren.'

Herdrukt vanuit de Gasgoo-gemeenschap