Teave

Luusarnane metallvaht näitab volbri sarnaseid ravivaid omadusi

Luusarnane metallvaht näitab volbri sarnaseid ravivaid omadusi

Penni insenerid on välja töötanud "iseparaneva" metalli. Kuigi me ei kavatse eneseregeneratsiooni näha nii muljetavaldavana kui Marveli Wolverine, võivad leiud anda märku suurest sammust masinaehituse valdkonnas.

Insenerid nimetavad oma tehnikat "tervendavaks", kuna see näitab tõelisi sarnasusi luude paranemisprotsessiga - meie keha saab energiat välisest allikast, st toidust.

SEOTUD: 9 HUVITAVAT MATERJALI, MIS VÕIVAD VÕIMALDADA TULEVIKU

"Tervendav" metall

Tavaliselt hõlmab metalli parandusprotsess selle sulatamist ulatuvate keevituspõletitega 6300 ° F. Uus protsess, mille realiseerisid kaks Penni inseneri, võimaldab metalli toatemperatuuril "tervendada".

Uuring, mille viisid läbi masinaehituse ja rakendusmehaanika osakonna dotsent James Pikul ja oma labori kraadiõppur Zakaria Hsain, avaldati ajakirjasTäiustatud funktsionaalsed materjalid.

Mõnel juhul pole metalli sulatamine selle parandamiseks otstarbekas võimalus. Näiteks sulatamine kahjustab metallvahtude - sisemise õhutaskuga metallide - keerukat sisestruktuuri.

Otsides võimalusi seda tüüpi metallide parandamiseks, ammutasid Pikul ja Hsain inspiratsiooni olemasolevatest „iseparanevatest“ materjalidest. Need on tavaliselt valmistatud suhteliselt pehmetest polümeeridest ja plastist.

"See, kuidas inimesed tänapäeval isetervendavad, immutavad neid polümeere erinevate kemikaalidega, mis selle polümeeri purunemisel vabanevad ja segunevad nagu epoksü, liimides materjali kokku," ütles Pikul Penn Engineeringu pressiteates.

"See lähenemine töötab polümeeride puhul, kuna polümeerid võivad voolata ja neid on toatemperatuuril suhteliselt lihtne ümber kujundada, kuid see tähendab, et nende tugevus on seetõttu piiratud."

Metallist vahtude tervendamiseks leidsid Pikul ja Hsain, et nad leidsid neile viisi, kuidas nad saaksid "tunda", kus nad olid kahjustatud.

Remondis kasutatud täiendavate kemikaalide kapseldamise asemel mõistsid teadlased, et polümeerkihi purustamist on võimalik kasutada omamoodi keemilise signaalina.

Kaks teadlast kasutasid keemilist aurude sadestamist, et anda igale nikli vahule ühtlane Parylene D kattekiht. Parylene D on keemiliselt inertne, veniv polümeer. Materjali kahjustuste tolerants on veidi madalam kui nikli omadusel, see tähendab, et see puruneb kõigepealt, kui proov on kahjustatud, paljastades katte all oleva metalli.

Kasutades seda signaalina, said teadlased seejärel kasutada galvaanilist katet uute niklitugede ehitamiseks ainult avatud niklile vajaduse korral.

"Erinevalt polümeeridest ei voola metallid toatemperatuuril," ütleb Pikul. “Elektrokeemia juures on tore see, et metalliioonid saavad hõlpsasti läbi vedeliku elektrolüüdi liikuda. Seejärel kasutame ioonide tahkeks metalliks muundamiseks elektrokeemiat. Polümeer toimib nagu litograafiline mask ja laseb ioonidel muutuda metalliks vaid seal, kus metallvaht purunes. "

Meeskond ravis oma polümeerkattega nikkelvahu sentimeetri skaalal tehtud katsetes edukalt kolme tüüpi kahjustusi. Nende hulka kuulusid pragudega proovid, lahti tõmmatud proovid ja kaheks tükiks lõigatud proovid.

Kehas enesetervendamise jäljendamine

Ei saa öelda, et see meetod tõepoolest näitab eneseregeneratsiooni; selleks on vaja ju nii välist toiteallikat kui ka toorainet. Pikul väidab aga, et protsess on kooskõlas inimese enesetervendamise viisiga.

"Ma arvan, et enamik inimesi ütleks, et luu on isetervendav materjal," selgitab Pikul, "ja ma arvan, et praktikas on meie materjal luuga väga sarnane. Ka luu ei ole täielikult iseseisev; paranemiseks on vaja energiaallikat ja toitaineid, mis mõlemad pärinevad toidu söömisest. Meie süsteemis toimivad need sarnaselt pinge- ja galvaanilise vanniga. "

Penn Engineeringu väljaande kohaselt loodab Pikul, et sarnasused bioloogilise tervenemisega uuringute jätkudes kasvavad.

Me ei pruugi X-Men-i sarnaseid võimeid niipea näha, kuid see meetod näitab suuri lubadusi selliste objektide nagu autouksed, robotkäed ja isegi kosmosejaama komponentide remondis.


Vaata videot: Hilarius-Hiiri - Hiiripolkka (Mai 2021).