211service.com
Kapsulės savigydos ciklams
Žinoma, numetus mobilųjį telefoną ar nešiojamąjį kompiuterį gali būti padaryta nepataisoma žala. Dabar mokslininkai kuria medžiagą, kuri leistų grandinei savarankiškai pataisyti nedidelę, bet svarbią tokio poveikio padarytą žalą.
Elektrinė juosta: Polimerinės kapsulės, užpildytos anglies nanovamzdeliais, gali atkurti elektros grandinių laidumą, kai jie išplėšiami. Kapsulių viduje esanti nanovamzdelio suspensija matoma aukščiau esančiame šviesos mikroskopo paveikslėlyje; toliau pateiktame paveikslėlyje iš skenuojamojo elektroninio mikroskopo pavaizduotas polimero kapsulių paviršius.
Kapsulės, užpildytos laidžiais nanovamzdeliais, kurios atsiplėšia veikiant mechaniniam įtempimui, gali būti dedamos ant grandinių plokščių vietose, kuriose yra gedimų. Kai įtempimas sukelia grandinės įtrūkimą, kai kurios kapsulės taip pat plyš ir išlaisvins nanovamzdelius, kad pertrauka. Mokslininkai iš Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign taip pat dirba su kapsulių priedais, skirtais ličio jonų akumuliatorių elektrodų gedimams gydyti, kad būtų išvengta trumpojo jungimo, kuris kartais gali sukelti gaisrą.
Ankstesni savaime gyjančių medžiagų tyrimai daugiausia buvo skirti mechaninių savybių atkūrimui po žalingo įvykio. Pavyzdžiui, Ilinojaus universiteto mokslininkai jau pagamino savaime gyjančias dangas, kurios gali pataisyti įbrėžimus ir užkirsti kelią korozijai ant valčių ar automobilių važiuoklės. Dabar grupė taikė tuos pačius metodus elektroninių savybių atkūrimo problemai spręsti.
Norime pašalinti įprastas mobiliųjų telefonų ir kitos nešiojamos elektronikos gedimus, sakoma Paulius Braunas , Ilinojaus universiteto medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius, vadovaujantis tyrimų projektui Jeffrey Moore'as , chemijos, medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius. Šie gedimai gali tapti dar didesne problema, nes plačiai paplito lanksti elektronika, kuriai daromas daug didesnis mechaninis įtempis, sako Braunas.
Kad pagamintų savaime gyjančią medžiagą, Braunas ir Moore'as į maždaug 200 mikrometrų skersmens polimero sferas įkišo anglies nanovamzdelius. Jie pasirinko anglies nanovamzdelius dėl didelio jų elektrinio laidumo ir dėl to, kad jų pailgos formos puikiai išlygina tarpus.
Atlikdami koncepcijos įrodymo tyrimus, tyrėjai išplėšė kapsules ir gautą mišinį įdėjo tarp dviejų elektrinių zondų galiukų. Išlaisvinti nanovamzdeliai sudarė tiltą, kuris užbaigė grandinę tarp dviejų zondų. Nors pats polimeras nėra laidus, tai netrukdė srovei tekėti – po plyšimo buvo teigiamas laidumo padidėjimas. Išsami informacija apie eksperimentus buvo paskelbta praėjusią savaitę Medžiagų chemijos žurnalas .
Elektroninių savybių atkūrimas yra fantastiškas, sako Kristupas Bielawskis , Teksaso universiteto Ostine chemijos docentas, kuris taip pat kuria savaime gydomas elektronines medžiagas.
Daug kartų, kai įrenginys sugenda, taip yra dėl to, kad perdega grandinė arba kondensatorius, sako Bielawski. Tai labai svarbu tais atvejais, kai negalite jo pataisyti – palydovuose ar povandeniniuose laivuose. Siekdami išspręsti šią problemą, inžinieriai šiuo metu sukuria sistemos dubliavimą. Bielawski sako, kad savigydos grandinės gali padaryti nuotolinių programų įrenginius lengvesnius, efektyvesnius ir pigesnius.
Markas Hersamas , medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius Šiaurės vakarų universitete Evanston, IL, taip pat mato potencialą, kad medžiagos gali būti naudojamos baterijose. Ličio jonų akumuliatoriaus gedimai gali būti katastrofiški ir sukelti sprogius gaisrus, kurie įvyksta, kai korozija sukelia trumpuosius elektros jungimus, sako Hersamas. Praėjusį mėnesį Hersam pradėjo Energetikos departamento remiamą bendradarbiavimą su Ilinojaus universiteto mokslininkais, kad sukurtų savaime gydomas medžiagas baterijoms. Taip pat turėtų būti įmanoma pasirinkti kapsulinius polimerus, kurie reaguoja į cheminius pokyčius, tokius kaip korozija, sako jis.
Žinoma, jūs nenorite apkrauti akumuliatoriaus papildomais daiktais, sako Braunas. Tas pats pasakytina apie plokštes. Tačiau Braunas teigia, kad nebūtina naudoti didelių kapsulių kiekių: kapsules galite dėti nedideliais kiekiais, nes šie gedimai dažniausiai atsiranda tame pačiame konstrukcijos taške kiekvieną kartą.
Šiuo metu mokslininkai kuria būdus, kaip tiksliai išdėstyti sferas. Braunas teigia, kad grupei buvo priimtas dokumentas, kuriame aprašomas technikos, vadinamos elektropurškimu, naudojimas nanovamzdelių burbulams įdėti. Grupė taip pat dirba su realistiškesniais kapsulių bandymais, įskaitant laidžių medžiagų lūžių tyrimus.