Forskere har funnet opp en selv-adaptive materiale som helbreder seg selv og
spretter tilbake fra ekstraordinær komprimering som kan være nyttig for
tissue engineering eller lette strukturelle programmer.
Den
materiale skapt av forskere ved Rice University i Texas, USA kombinerer
self-healing og reversible selv-stivne egenskaper.
Kalt
SAC (self-adaptive kompositt), materialet består av hva som utgjør
klissete, micron-skala gummiballer som danner et solid matrise. Den
forskerne laget SAC ved å blande to polymerer og et løsemiddel som
fordamper når den varmes opp, slik at en porøs masse av klissete sfærer.
Når
sprakk, matrix raskt helbreder, over og over. Som en svamp, det
går tilbake til sin opprinnelige form etter komprimering. Forskerne foreslår at
SAC kan være et nyttig bio-kompatibelt materiale for tissue engineering eller en
lett, feil-tolerant strukturell komponent.
“Andre
“self-healing” materialer inneholder væske i solid skall som lekker
deres helbredelse innhold når sprukket. De er veldig kule, men vi ønsket
å innføre mer fleksibilitet,” sa Pei Dong fra Rice University.
“Vi
ønsket en biomimetic materiale som kan endre seg selv, eller sin indre
strukturen, til å tilpasse seg ytre stimulering og tenkte å innføre mer
væske ville være en måte. Men vi ønsket væsken til å være stabil i stedet for
flyter overalt,” sa Dong.
I SAC, små kuler av
polyvinylidene fluor (PVDF) inneholder mye av væsken. Den
tyktflytende polydimethylsiloxane (PDMS) videre strøk på hele overflaten.
Den
kulene er svært robust som sine tynne skall deformeres lett.
Deres flytende innholdet forbedre sine viskoelastisitet, et mål på sine
evne til å tåle belastningen, og gå tilbake til sin opprinnelige tilstand, mens
det belegg holde kulene sammen. Kulene har også
frihet til å gli forbi hverandre når det er komprimert, men er fortsatt festet.
“Prøven ikke gi inntrykk av at den inneholder væske. Det er veldig forskjellig fra en gel,” sa Lou.
“Dette
er egentlig ikke klissete; det er mer som en sukkerbit som du kan
komprimere ganske mye. Det fine er at det gjenvinner,” Lou lagt til.
Gjør
SAC er enkelt, og prosessen kan være innstilt – litt mer væske eller en
litt mer solid å regulere produktet er mekaniske oppførsel,
forskere sa.
Kunststoffdelene begynne som pulver og
tyktflytende væske. Med tillegg av et løsemiddel og kontrollert oppvarming,
PDMS stabiliserer i solid sfærer som gir rekonfigurerbar
interne struktur.
I tester, har forskere funnet et maksimalt 683
prosent økning i materialet lagring modulus – size-uavhengig
parameteren brukes til å karakterisere selv-stivne atferd. Dette er mye
større enn det som er rapportert for solid kompositter og andre materialer,
forskere sa.
Funnene ble publisert i tidsskriftet ACS Brukt Materialer og Grensesnitt.
Last ned Gadgets 360-app for Android og iOS for å holde deg oppdatert med den nyeste tech nyheter, produkt
anmeldelser og eksklusive tilbud på de populære mobiler.