Исследования и разработки в США самовосстанавливающихся материалов могут быть использованы в самолетах и наземных транспортных средствах.
2020-10-13
По имеющимся данным, исследователи из армии США и Техасского университета A&M разработали новый тип полимерного материала в рамках исследования, направленного на улучшение будущих беспилотных летательных аппаратов и роботизированных автомобилей, которые могут автоматически деформироваться и самовосстанавливаться.
В ранних исследованиях впервые появившийся материал из 3D-печатной эпоксидной смолы может реагировать на раздражители. Исследователи надеются, что в будущем в него можно будет внедрить интеллектуальные технологии, чтобы он мог автоматически адаптироваться к окружающей среде, не подвергаясь контролю со стороны внешнего мира. Исследователи исследования заявили: «Мы надеемся построить материальную систему, которая сможет одновременно иметь структуру, функции восприятия и реагирования».
Исследователи представили будущую платформу, подходящую для воздушных и наземных миссий, с характеристиками Т-1000 из голливудского фильма «Терминатор 2». В этом популярном фильме Терминатор сделан из жидкого металла, а его руку можно превратить в оружие для нанесения ножевых ранений людям. Он также может восстановиться после попадания в него дробовика 12-го калибра и 40-мм гранатомета.
До сих пор материалы, разработанные исследователями, могут реагировать на температуру. Исследователи сначала выбрали этот материал, потому что его легко использовать в лабораторных испытаниях.
Полимеры состоят из повторяющихся звеньев, как звенья цепи. По имеющимся данным, цепи более мягких полимеров лишь слегка соединяются за счет сшивки. Чем больше поперечных связей между цепями, тем выше твердость материала.
Исследователи заявили: «Большинство сшитых материалов, особенно изготовленных с помощью 3D-печати, имеют тенденцию иметь фиксированную форму, то есть после изготовления деталей материалы не будут обрабатываться или плавиться. Новые материалы имеют динамический ключ, позволяющий несколько раз превращаться из жидкого в твердое состояние, поэтому их можно напечатать на 3D-принтере или переработать».
Такие динамические клавиши приводят к уникальному поведению памяти формы, поэтому материал можно запрограммировать и запустить для возврата к форме памяти. Эта гибкость приводит к получению как мягкого резиноподобного полимера, так и твердого, несущего нагрузку пластикового полимера.
В настоящее время исследование все еще находится на стадии исследований и разработок. Команда начала попытки разработать материал для 3D-печати, который можно было бы использовать в конструкционных целях для изготовления компонентов дронов и даже вертолетов.
Исследователи заявили: «В настоящее время мы можем легко достичь 80%-ной скорости самовосстановления материала при комнатной температуре, но мы надеемся достичь 100%. Кроме того, мы также надеемся, что материал может реагировать на другие раздражители, помимо температуры». Например, свет. В будущем мы будем изучать внедрение некоторых интеллектуальных технологий низкого уровня, которые позволят материалам адаптироваться автоматически, без необходимости инициирования этого процесса пользователями».
Перепечатано сообществом Gasgoo.