Новый материал снабдит функцией самозаживления искусственные мышцы

Новый материал снабдит функцией самозаживления искусственные мышцы

Функции самовосстановления и самозаживления являются атрибутами ряда новых материалов, разработанных только в последнее время. Подавляющее количество таких материалов относится к классу гелей, гидрогелей и полимеров других видов, а область их применения простирается достаточно широко, от элементов электронных схем до деталей корпусов космических кораблей. И ряд этих чудо-материалов пополнился еще одним представителем, разработанным исследователями из Гарвардского университета и Калифорнийского университета в Риверсайде. Этот эластичный и прозрачный материал может не только самостоятельно восстанавливаться после повреждения, помимо этого он обладает ионной электрической проводимостью, что открывает возможности для его применения в качестве искусственных мускулов роботов следующих поколений.

Работы над новым материалом производились Гарвардскими исследователями в течение нескольких лет. Какое-то время назад группе под руководством Кристофа Кеплингера (Christoph Keplinger) удалось создать эластичный громкоговоритель, который приводился в действие явлением ионной проводимости. А дальнейшие исследования в данном направлении позволили создать материал, способный пропускать электрический ток за счет движения ионов, а не электронов, и который мог быть растянут в несколько раз по отношению к своему изначальному размеру без потерь его других свойств.

Однако, функция самозаживления является абсолютно новой чертой материалов-ионных проводников. В большинстве случаев электрохимические реакции, обеспечивающие ионную проводимость, ослабляют связи между длинными молекулами полимера, делая материал неспособным к самовосстановлению. С этой точки зрения новый материал является первым на свете ионным проводником, который прозрачен, эластичен и обладает функцией самовосстановления.

Ученые преодолели “несовместимость” ионной проводимости и самовосстановления, используя механизм, известный как взаимодействие ионных диполей. Для этого ученые использовали так называемый полярный полимер, материал, содержащий молекулы, обладающие отрицательным и положительным электрическим зарядом. Этот материал был пропитан раствором соли, обеспечивающим высокую ионную проводимость, и не влияющим на силу молекулярных полимерных связей даже во время течения активных электрохимических реакций.

Окончательный вариант нового материала может быть растянут в 50 раз по сравнению со своим начальным размером и он сам может полностью восстановить любое повреждение в течение 24 часов. А для восстановления структуры материала, после которого материал можно растянуть в два раза, требуется всего пять минут времени. Кроме этого, для запуска и работы механизма самовосстановления не требуется никаких “толчков” извне, а весь процесс протекает естественным путем и при комнатной температуре.Новый материал снабдит функцией самозаживления искусственные мышцыВ настоящее время ученые работают над созданием управляемого привода на основе нового материала, искусственного мускула, другими словами. Этот мускул представляет собой прозрачную диэлектрическую мембрану, зажатую между двумя слоями нового материала, и он может двигаться, сокращаться в ответ на подаваемые электрические сигналы. Кроме этого, такой искусственный мускул можно разрезать на две части, сложить их вместе, и через какое-то время он снова обретет работоспособность, которая не уступает работоспособности, которой он обладал до механического повреждения.


Новый материал является достаточно простым и недорогим в производстве, поэтому область его применения практически не ограничена. Он может использоваться для изготовления различного типа биодатчиков и датчиков экологического контроля, аккумуляторных батарей, в космической, авиационной и военной технике, снабжая ее функциями самовосстановления. Взято с dailytechinfo.org

Следующая новость
Предыдущая новость

Азартный путь в интернете: как научиться играть и побеждать Основные жанры фотографии Приятные и неожиданные бонусы от gaminatorslots Отличный способ воспользоваться своим везением Каким должен быть дизайн фотосайта

SQL - 57 | 0,229 сек. | 18.76 МБ