Amerikansk forskning og utvikling av selvhelbredende materialer kan brukes i fly og bakkekjøretøyer
2020-10-13
Ifølge rapporter har forskere fra den amerikanske hæren og Texas A&M University utviklet en ny type polymermateriale i en studie som tar sikte på å forbedre fremtidige ubemannede fly og robotbiler, som kan deformeres og selvhelbredende automatisk.
I den tidlige forskningen kan det 3D-trykte epoksyharpiksmaterialet som dukket opp for første gang reagere på stimuli. Forskere håper at smart teknologi i fremtiden kan bygges inn i den slik at den automatisk kan tilpasse seg miljøet uten å bli kontrollert av omverdenen. Forskerne i studien sa: "Vi håper å bygge et materialsystem som samtidig kan ha struktur, sansing og responsfunksjoner."
Forskerne så for seg en fremtidig plattform egnet for luft- og bakkeoppdrag, med egenskapene til T-1000 i Hollywood-filmen «Terminator 2». I denne suksessfilmen er Terminator laget av flytende metall, og armen kan gjøres om til et våpen for knivstikking. Den kan også reparere seg selv etter å ha blitt truffet av en 12-kaliber hagle og en 40 mm granatkaster.
Til nå kan materialene utviklet av forskere reagere på temperatur. Forskere valgte først dette materialet fordi det er enkelt å bruke i laboratorietester.
Polymerer er laget av repeterende enheter, akkurat som lenker på en kjede. Ifølge rapporter er kjedene til mykere polymerer bare lett forbundet ved tverrbinding. Jo flere tverrbindinger mellom kjedene, desto høyere er hardheten til materialet.
Forskerne sa: "De fleste tverrbundne materialer, spesielt de som er laget ved 3D-utskrift, har en tendens til å ha en fast form, det vil si at når delene er produsert, vil materialene ikke bli behandlet eller smeltet. Nye materialer har en dynamisk nøkkel gjør at den kan skifte fra flytende til fast stoff flere ganger, slik at den kan 3D-printes eller resirkuleres."
Slike dynamiske nøkler resulterer i en unik formminneadferd, slik at materialet kan programmeres og trigges for å gå tilbake til minneformen. Denne fleksibiliteten fører til å oppnå både en myk gummilignende polymer og en hard, bærende plastpolymer.
Foreløpig er forskningen fortsatt i forsknings- og utviklingsstadiet. Teamet begynte å prøve å utvikle et 3D-utskriftsmateriale som kan brukes i strukturelle applikasjoner for å lage komponenter for droner og til og med rotorfartøy.
Forskerne sa: "For tiden kan vi enkelt oppnå 80% selvhelbredende hastighet av materialet ved romtemperatur, men vi håper å nå 100%. I tillegg håper vi også at materialet kan reagere på andre stimuli enn temperatur. . For eksempel lys I fremtiden vil vi utforske innbygging av noen smarte teknologier på lavt nivå for å la materialer tilpasse seg automatisk, uten at brukerne trenger å starte prosessen.
Gjengitt fra Gasgoo-samfunnet