Forskere har utviklet nytt materiale som er like fleksibelt som elastisk, men tøft som stål

All-Nyheter
Forskere har utviklet nytt materiale som er like fleksibelt som elastisk, men tøft som stål
Hjem Alle nyheter Vitenskapelig forskere har utviklet nytt materiale som er like fleksibelt som elastisk, men ...
  • Alle nyheter
  • Vitenskap

Forskere har utviklet nytt materiale som er like fleksibelt som elastisk, men tøft som stål

Av Good News Network - 27. februar 2019

En ny høyteknologisk fiber som kombinerer elastisiteten til gummi med styrken til et metall er utviklet av amerikanske forskere.

Det tøffere uknuselige materialet etterligner menneskets hud, men leder også strøm og helbreder seg etter bruk, viktige faktorer for strekkbar elektronikk og myk robotikk.

les paul coors kommersiell

Det kan også brukes til emballasje eller neste generasjons tekstiler.

'En god måte å forklare materialet på er å tenke på gummibånd og metalltråder,' sa professor Michael Dickey ved North Carolina State University.

SJEKK UT: Kirurger implanterer verdens første 3D-trykte ribbe med hell - og de planlegger å gjøre enda mer i fremtiden

'Et gummibånd kan strekke seg veldig langt, men det krever ikke mye kraft å strekke det. En metalltråd krever mye kraft for å strekke den, men den kan ikke ta mye belastning - den går i stykker før du kan strekke den veldig langt. Fibrene våre har det beste fra begge verdener. '

Tøffe materialer som finnes i naturen opprettholder den strukturelle integriteten til mange biologiske vev mot ytre belastninger. Kollagen, for eksempel, skjerper huden i et nettverk som inneholder buntede fibre som raskt og effektivt sprer energi og forhindrer kutt i å spre seg. Menneskelig muskel styrkes av biomolekyltitinet, som utfolder seg reversibelt for å absorbere strekkbelastninger.

Disse typer vev trenger ikke bare være strekkbare for å imøtekomme strekkdeformasjon, men bør også være tøffe for å unngå mekanisk svikt.

Evnen til å etterligne disse egenskapene er viktig for både praktiske funksjoner (for eksempel emballasje og verneutstyr) og nye applikasjoner som gjennomgår forlengelse (for eksempel strekkbar elektronikk, myk robotikk og elektronisk hud). '

SE: Smart billedtekstbriller lar døve publikummedlemmer se direkte på utøvende teaterutøvere

Den nye fiberen har en galliummetallkjerne omgitt av en elastisk polymerkappe, som er langt tøffere enn enten metalltråden eller polymerkappen på egen hånd.

Når fiberen er under belastning, har styrken til metallkjernen - men når metallet går i stykker, svikter ikke fiberen da polymerkappen absorberer belastningen mellom bruddene i metallet og overfører spenningen tilbake til metallkjernen.

Denne responsen ligner på måten menneskelig vev holder sammen knuste bein.

'Hver gang metallkjernen bryter, spres den energi, slik at fiberen kan fortsette å absorbere energi når den forlenger,' sier Dickey. 'I stedet for å kaste seg i to når den er strukket, kan den strekke seg opp til syv ganger sin opprinnelige lengde før svikt, mens den forårsaker mange flere brudd i ledningen underveis.

MER: 'Det er ikke ganske ant-mann-drakten', men forskere oppdager hvordan de kan krympe gjenstander til 1000. sin opprinnelige størrelse

'For å tenke på det på en annen måte, vil ikke fiberen knipse og slippe en tung vekt. I stedet, ved å slippe energi gjentatte ganger gjennom interne pauser, senker fiberen vekten sakte og jevnt. '

Galliumkjernen er også ledende, selv om den mister ledningsevnen når den indre kjernen brytes - men fibrene kan også brukes om igjen ved å smelte metallkjernene sammen.

Studiens tilsvarende forfatter sa: 'Det er stor interesse for ingeniørmaterialer for å etterligne seighet i huden - og vi har utviklet en fiber som har overgått tøffheten i huden, men som fremdeles er elastisk som huden.

I SLEKT: Forskere lager supertynne 'ark' som kan lade telefonene våre ved å høste Wifi fra luften

'Vi brukte gallium til dette beviset for konseptarbeid, men fibrene kunne være innstilt for å endre deres mekaniske egenskaper, eller for å beholde funksjonalitet ved høyere temperaturer, ved å bruke forskjellige materialer i kjernen og skallet.

Å bli dypt elsket av noen gir deg styrke, mens å elske noen dypt gir deg mot.

'Dette er bare et bevis på konsept, men det har mye potensiale. Vi er interessert i å se hvordan disse fibrene kan brukes i myk robotikk eller når de veves inn i tekstiler til forskjellige bruksområder. '

Studien ble publisert i tidsskriftet Vitenskapelige fremskritt.

(SE utdanningsvideoen nedenfor)

Vær sikker og del nyhetene med vennene dine på sosiale medier ...

Coffee Cup

Vil du ha en god jente med gode nyheter?


  • TAGS
  • Innovasjon
  • Teknologi
  • Forskning
  • Design
  • Robotics
Gode ​​nyheter nettverk