HEM > Nyheter

Amerikansk forskning och utveckling av självläkande material kan användas i flygplan och markfordon

2020-10-13

Enligt rapporter har forskare från den amerikanska armén och Texas A&M University utvecklat en ny typ av polymermaterial i en studie som syftar till att förbättra framtida obemannade flygplan och robotbilar, som kan deformeras och självläkande automatiskt.

I den tidiga forskningen kan det 3D-tryckta epoxihartsmaterialet som dök upp för första gången svara på stimuli. Forskare hoppas att smart teknik i framtiden kan bäddas in i den så att den automatiskt kan anpassa sig till miljön utan att kontrolleras av omvärlden. Forskarna i studien sa: "Vi hoppas kunna bygga ett materialsystem som samtidigt kan ha struktur, avkännings- och responsfunktioner."

Forskarna föreställde sig en framtida plattform lämplig för flyg- och markuppdrag, med egenskaperna hos T-1000 i Hollywood-filmen "Terminator 2". I den här succéfilmen är Terminator gjord av flytande metall, och dess arm kan förvandlas till ett vapen för att sticka människor. Den kan också reparera sig själv efter att ha träffats av ett 12-kalibers hagelgevär och en 40 mm granatkastare.

Hittills kan de material som utvecklats av forskare reagera på temperatur. Forskare valde först detta material eftersom det är lätt att använda i laboratorietester.

Polymerer är gjorda av återkommande enheter, precis som länkar på en kedja. Enligt rapporter är kedjorna av mjukare polymerer endast lätt sammankopplade genom tvärbindning. Ju fler tvärbindningar mellan kedjorna, desto högre hårdhet har materialet.

Forskarna sa: "De flesta tvärbundna material, särskilt de som tillverkas med 3D-utskrift, tenderar att ha en fast form, det vill säga när delarna väl är tillverkade kommer materialen inte att bearbetas eller smältas. Nya material har en dynamisk nyckel gör att den kan ändras från flytande till fast flera gånger, så att den kan 3D-utskrivas eller återvinnas."

Sådana dynamiska nycklar resulterar i ett unikt formminnesbeteende, så materialet kan programmeras och triggas för att återgå till minnesformen. Denna flexibilitet leder till att man erhåller både en mjuk gummiliknande polymer och en hård, lastbärande plastpolymer.

För närvarande är forskningen fortfarande i forsknings- och utvecklingsstadiet. Teamet började försöka utveckla ett 3D-utskriftsmaterial som kan användas i strukturella applikationer för att göra komponenter för drönare och till och med rotorfarkoster.

Forskarna sa: "För närvarande kan vi enkelt uppnå 80% självläkningshastighet av materialet vid rumstemperatur, men vi hoppas kunna nå 100%. Dessutom hoppas vi också att materialet kan svara på andra stimuli än temperatur. . Till exempel ljus I framtiden kommer vi att utforska inbäddning av några smarta tekniker på låg nivå för att tillåta material att anpassa sig automatiskt, utan att användarna behöver initiera processen.

Omtryckt från Gasgoo-gemenskapen