Sleutel wegneemetes
- Die groeiende veld van selfherstellende materiaal kan eendag toestelle beteken wat nie herstelwerk nodig het nie.
- Navorsers het selfherstellende nanokristalle ontwerp wat in halfgeleiers gebruik kan word.
- Australiese navorsers het onlangs 'n manier gedemonstreer om 3D-gedrukte plastiek te help om homself by kamertemperatuur te genees deur slegs ligte te gebruik.
Vergeet om stukkende dele te vervang, want jou slimfoon sal dalk eendag homself kan genees.
Navorsers sê hulle het selfherstellende nanokristalle ontdek wat in halfgeleiers gebruik kan word. Die nanokristalle is gemik op sonpanele, maar kan 'n wye reeks gebruike in elektronika hê. Dit is deel van 'n groeiende poging om materiaal te vind wat hulself herstel om afval te verminder.
"Gebruikers sal nou krake op voorheen ontoeganklike stroombane met die hand kan herstel," het die tegnologiekenner Jonathan Tian in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê. "Gewoonlik, wanneer sulke onderbrekings plaasvind, kan die hele skyfie (of selfs die hele toestel) weggegooi word. Verder, deur die lewensduur van elektriese stelsels te verleng, sal selfgenesende tegnologie die hoeveelheid elektroniese afval wat die omgewing binnedring verminder."
Genes jouself
Terwyl selfgenesende materiaal kan lyk soos wetenskapfiksie uit flieks soos The Terminator of Spiderman, word dit 'n werklikheid. Wetenskaplikes van Israel Institute of Technology het onlangs eko-vriendelike nanokristal-halfgeleiers ontwikkel wat in staat is om self te genees.
Die proses gebruik 'n groep materiale genaamd dubbelperovskiete wat selfgenesende eienskappe vertoon nadat dit deur die bestraling van 'n elektronstraal beskadig is. Die perovskiete, wat die eerste keer in 1839 ontdek is, het onlangs wetenskaplikes se aandag getrek as gevolg van unieke elektro-optiese eienskappe wat hulle hoogs doeltreffend maak in energie-omsetting, ten spyte van goedkoop produksie. Die perovskiete kan nuttig wees in sonselle.
Die perovskiet-nanopartikels is in die laboratorium vervaardig deur 'n kort, eenvoudige proses te gebruik wat behels het dat die materiaal vir 'n paar minute verhit word. 'n Transmissie-elektronmikroskoop het foute en gate in die nanokristalle veroorsaak.
Die ondersoekers "het gesien dat die gate vrylik in die nanokristal beweeg het, maar die rande daarvan vermy het," het die span in 'n nuusverklaring geskryf. "Die navorsers het 'n kode ontwikkel wat tientalle video's ontleed het wat met die elektronmikroskoop gemaak is om die bewegingsdinamika binne die kristal te verstaan. Hulle het gevind dat gate op die oppervlak van die nanopartikels gevorm het, en dan beweeg na energie-stabiele areas binne."
Groeiveld
Die veld van selfherstellende materiaal brei vinnig uit. Australiese navorsers het byvoorbeeld onlangs 'n manier gedemonstreer om 3D-gedrukte plastiek te help om homself by kamertemperatuur te genees deur slegs ligte te gebruik. Die span van die Universiteit van Nieu-Suid-Wallis het gewys dat die byvoeging van 'n "spesiale poeier" by die vloeibare hars wat in die drukproses gebruik word, later kan help met vinnige en maklike herstelwerk sou die materiaal breek.
Blink standaard LED-ligte kan die gedrukte plastiek in ongeveer een uur herstel, wat 'n chemiese reaksie en samesmelting van die twee gebreekte stukke veroorsaak.
Die navorsers beweer dat die hele proses die herstelde plastiek selfs sterker maak as voordat dit beskadig is. Daar word gehoop dat verdere ontwikkeling van die tegniek sal help om chemiese afval in die toekoms te verminder.
"Op baie plekke waar jy 'n polimeermateriaal gebruik, kan jy hierdie tegnologie gebruik," het Nathaniel Corrigan, een van die spanlede, in 'n nuusverklaring gesê. "Dus, as 'n komponent misluk, kan jy die materiaal herstel sonder om dit weg te gooi. Daar is 'n ooglopende omgewingsvoordeel omdat jy nie 'n splinternuwe materiaal hoef te hersinteteer elke keer as dit breek nie. Ons neem toe die lewensduur van hierdie materiale, wat plastiekafval gaan verminder."
Bram Vanderborght, 'n professor aan die Vrije Universiteit Brussel in België, is deel van 'n span wat aan selfherstellende robotgrijpers werk. Die grypers gebruik selfgenesende polimere en is bedoel vir gebruik in omgewings waar robotte dikwels beskadig word. "Maar hierdie tegnologie en ons werk het ook toepassings buite die huidige toepassing," het hy in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê.
Selfgenesende robotte kan in die toekoms meer outonomie verskaf.
"Ons kan vordering verwag in die ontwikkeling van skadeverdraagsame materiaalstelsels wat elektroniese en robotiese funksionaliteit ondersteun," het Tian gesê. "Hierdie stelsels kan materiaal insluit wat in staat is om skade op te spoor, die gebeurtenis aan te meld en materiaaleienskappe te genees of aan te pas om die skade te versag om mislukking of toekomstige skade te vermy."
