Nghiên cứu và phát triển vật liệu tự phục hồi của Hoa Kỳ có thể được sử dụng trên máy bay và phương tiện mặt đất
2020-10-13
Theo báo cáo, các nhà nghiên cứu từ Quân đội Hoa Kỳ và Đại học Texas A&M đã phát triển một loại vật liệu polymer mới trong một nghiên cứu nhằm cải thiện máy bay không người lái và ô tô robot trong tương lai, có thể tự động biến dạng và tự phục hồi.
Trong nghiên cứu ban đầu, vật liệu nhựa epoxy in 3D lần đầu tiên xuất hiện có thể phản ứng với các kích thích. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng trong tương lai, công nghệ thông minh có thể được nhúng vào để nó có thể tự động thích ứng với môi trường mà không bị thế giới bên ngoài kiểm soát. Các nhà nghiên cứu của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi hy vọng sẽ xây dựng được một hệ thống vật liệu có thể đồng thời có các chức năng cấu trúc, cảm biến và phản ứng”.
Các nhà nghiên cứu đã hình dung ra một nền tảng tương lai phù hợp cho các nhiệm vụ trên không và trên mặt đất, với những đặc điểm của T-1000 trong bộ phim Hollywood “Kẻ hủy diệt 2”. Trong bộ phim đình đám này, Kẻ hủy diệt được làm bằng kim loại lỏng và cánh tay của nó có thể biến thành vũ khí để đâm người. Nó cũng có thể tự sửa chữa sau khi bị trúng đạn súng săn cỡ nòng 12 và súng phóng lựu 40mm.
Cho đến nay, vật liệu do các nhà nghiên cứu phát triển có thể phản ứng với nhiệt độ. Các nhà nghiên cứu đầu tiên chọn vật liệu này vì nó dễ sử dụng trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Polyme được tạo thành từ các đơn vị lặp lại, giống như các mắt xích trên một chuỗi. Theo báo cáo, chuỗi polyme mềm hơn chỉ được kết nối nhẹ bằng liên kết ngang. Càng nhiều liên kết chéo giữa các chuỗi thì độ cứng của vật liệu càng cao.
Các nhà nghiên cứu cho biết: “Hầu hết các vật liệu liên kết ngang, đặc biệt là những vật liệu được chế tạo bằng in 3D, đều có xu hướng có dạng cố định, tức là một khi các bộ phận được sản xuất ra, vật liệu sẽ không được xử lý hoặc nấu chảy. Vật liệu mới có khóa động cho phép nó thay đổi từ chất lỏng sang chất rắn nhiều lần, do đó nó có thể được in 3D hoặc tái chế."
Các phím động như vậy dẫn đến hoạt động ghi nhớ hình dạng độc đáo, do đó vật liệu có thể được lập trình và kích hoạt để trở về hình dạng bộ nhớ. Tính linh hoạt này dẫn đến việc thu được cả polyme mềm giống như cao su và polyme nhựa cứng, chịu lực.
Hiện tại, nghiên cứu vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển. Nhóm nghiên cứu bắt đầu cố gắng phát triển vật liệu in 3D có thể được sử dụng trong các ứng dụng kết cấu để chế tạo các bộ phận cho máy bay không người lái và thậm chí cả máy bay trực thăng.
Các nhà nghiên cứu cho biết: "Hiện tại, chúng tôi có thể dễ dàng đạt được tỷ lệ tự phục hồi 80% của vật liệu ở nhiệt độ phòng, nhưng chúng tôi hy vọng sẽ đạt được 100%. Ngoài ra, chúng tôi cũng hy vọng rằng vật liệu có thể phản ứng với các kích thích khác ngoài nhiệt độ." Ví dụ, ánh sáng. Trong tương lai, chúng tôi sẽ khám phá việc nhúng một số công nghệ thông minh cấp thấp để cho phép các vật liệu tự động thích ứng mà không cần người dùng bắt đầu quá trình.”
In lại từ cộng đồng Gasgoo