Главная / Наука и технологии / Создан материал с магнитной памятью формы

Создан материал с магнитной памятью формы

Создан материал с магнитной памятью формы0

Исследователи из Института Пола Шеррера PSI и ETH Zurich разработали новый спец материал, который сохраняет заданную форму, когда он помещается в магнитное поле. Это композитный спец материал, состоящий из двух компонентов. В отличие от предыдущих материалов с памятью формы, он состоит из полимера и капель так именуемой магнитореологической жидкости. Области применения этого нового типа композиционных материалов включают медицину, аэрокосмическую индустрия, электронику и робототехнику. В настоящее время исследователи публикуют свои результаты в научном журнальчике Advanced Materials .

Это похоже на магический трюк: магнит отходит от темной витой полосы, и полоса расслабляется без какого-либо дополнительного эффекта. То, что похоже на магию, можно разъяснить магнетизмом. Черная лента состоит из двух компонентов: полимера на базе силикона и небольших капель воды и глицерина, в которых плавают мелкие частицы карбонильного железа. Последние обеспечивают магнитные свойства материала и память его формы . Если композитный спец материал (вещество или смесь веществ, из которых изготавливается продукция, которые способствуют процессу труда, либо придают изготовленной продукции определенные свойства) с помощью пинцета принудительно принимает определенную форму, а затем подвергается воздействию магнитного поля , он сохраняет личную форму даже после удаления пинцета. Только когда магнитное поле также удалено, спец материал возвращается к своей первоначальной форме (может означать: Форма предмета — взаимное расположение границ (контуров) предмета, объекта, а также взаимное расположение точек линии).

До сих пор сопоставимые материалы состояли из полимера и внедренных железных частиц. Вместо этого исследователи из PSI и ETH Zurich использовали капли воды и глицерина, чтобы воткнуть магнитные частицы в полимер. Таким образом, они создали дисперсию, схожую той, которая обнаружена в молоке. В молоке мелкие жировые капли тонко диспергируются в аква растворе. Они по существу ответственны за белый цвет.

Точно так же капли магнитореологической воды тонко распределены в новом материале. «Поскольку магнитно-чувствительная фаза, диспергированная в полимере, представляет собою жидкость, силы, возникающие при приложении магнитного поля, намного больше, чем говорилось ранее», — объясняет Лаура Хейдерман, руководитель группы мезоскопических систем в PSI и доктор ETH Zurich. Если магнитное поле действует на композитный материал, оно становится жестким. «Эта новенькая материальная концепция может появиться только благодаря совместной работе групп, владеющих опытом в двух совершенно разных областях — магнитных и мягких материалах», — гласит Хейдерман.

Память формы через выравнивание с магнитным полем

Исследователи исследовали новый материал с помощью швейцарского источника света SLS в PSI, среди остального. С помощью рентгеновских томографических изображений, полученных с помощью этого источника света, они нашли, что длина капель в полимере увеличивается под воздействием магнитного поля и что частички карбонильного железа в жидкости выравниваются, по меньшей мере, частично повдоль линий магнитного поля , Эти два фактора увеличивают жесткость тестируемого материала до 30 раз.

Тот факт, что память (это общее обозначение для комплекса познавательных способностей и высших психических функций по накоплению, сохранению и воспроизведению знаний, умений и навыков) формы нового материала активируется магнитными полями, предлагает дополнительные достоинства в дополнение к более высокой силе. Большинство материалов с памятью формы реагируют на видоизменения температуры. В медицинских приложениях две проблемы возникают в результате. Во-первых, чрезмерное тепло повреждает собственные клеточки организма. Во-вторых, не всегда возможно гарантировать равномерное нагревание объекта, который запоминает его форму. Оба недочета можно избежать, включив память формы с помощью магнитного поля.

Механически интенсивные материалы для медицины и робототехники

«С нашим новым композитным материалом мы сделали еще один серьезный шаг к упрощению компонентов в широком спектре приложений, таких как медицина и робототехника», — гласит ETH Zurich и исследователь материалов PSI Паоло Теста, первый автор исследования. «Потому наша работа служит отправной точкой для нового класса механически интенсивных материалов».

Многочисленные приложения в медицине, космическом полете, электронике и робототехнике вероятны для материалов с памятью формы. Например, катетеры, которые изменяют твердость, когда их проталкивают через кровеносные сосуды к месту операции во время малоинвазивных операций. В освоении космоса спец материалы с памятью формы пользуются спросом на шинах для вездеходов, которые без помощи других накачиваются или снова складываются. В электронике мягкие функциональные материалы могут быть применены в гибких силовых или информационных кабелях в носимых устройствах и в роботах, которые могут делать механические движения без двигателя.

Понравилась статья - лайкни и оцени поставив звездочку ниже:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан