آخرین مطالب
0
امروز

با استفاده از پليمر هاي جديد ، خط و خش هاي بدنه خودرو ها خود به خود ترميم مي شوند !

اگر از دسته‌ی افراد دارنده یا حداقل دوستدار خودروهای به روز و پیشرفته هستید، می‌توانید کم کم نگرانی خود را در خصوص خط و خش برداشتن بدنه‌ی خودرویتان  به دست فراموشی بسپارید ؛ خبر خوش برای شما اینکه پوشش‌های خود ترمیم شونده کم کم در حال راهیابی به بازار هستند. پژوهشگران در موسسه فناوری KIT پوشش پلیمری خود ترمیم شونده‌ای را ساخته اند که قادر است خواص مکانیکی خود را تنها پس از چند دقیقه پس از گرم شدن مجدد بازیابی کند. این فناوری به خصوص می‌تواند در ساخت درزگیرهای خود آب بندی شونده، رنگ‌های مقاوم برابر خراش و پلاستیک‌های تقویت شده با الیاف مقاوم تر به کار رود. لوازمی که خود به تنهایی قادرند یک خودرو را از نمونه‌ی مشابه خود متمایز کنند.

پلیمرهای خود ترمیم گر مواد بسیار جالبی هستند، اما ساخت و استفاده از آن‌ها سختی‌ها و پیچیدگی‌های خاص خود را به همراه دارد. دانشمندان برای دستیابی به چنین ساختارهایی دو راه حل کلی را در پیش گرفته اند در راه اول آن‌ها از شبکه‌ای محتوی میکروکپسول‌ها بهره می‌برند که هر میکروکپسول حاوی مواد ترمیم گری است. با هر بار خراش برداشتن سطح و شکافته شدن این کپسول ها، مواد درون آن‌ها به قسمت شکاف یافته رفته و خراش را ترمیم می‌کند. در روش دوم از پلیمرهایی استفاده می‌شود که قادرند با استفاده از واکنش‌های شیمیایی برگشت پذیر خواص خود را پس از خراش برداشتن مجددا بازگردانند ( البته این نیازمند انرژی خارجی خواهد بود که مقدار این انرژی خود می‌تواند مشکل جدید به شمار آید).

این تیم پژوهشی که آقای Christopher Barner هدایت آن را بر عهده داشته است از روش سومی بهره برده اند. آنها از شبکه‌ای با قابلیت سوییچ کردن بهره گرفته اند که از الیاف کوچک یا مولکول‌های کوچک که به وسیله‌ی یک واکنش شیمیایی برگشت پذیر به هم پیوند خورده اند تشکیل شده است. ویژگی این شبکه این است که الیاف درون آن می‌توانند با اعمال نیروی خارجی به اجزای خود تفکیک شوند و با اعمال قدری حرارت مجددا ساختار خود را بازیابی کنند.

در روش جدید ویژگی‌های کلیدی زیادی وجود دارد: اول از همه اینکه می‌توان فرایند ترمیم را با استفاده از گرما، نور یا ماده‌ی شیمیایی آغاز کرد. ضمن اینکه می‌توان در دمایی حدود 120 درجه سلسیوس در طی چند دقیقه به ترمیم کامل رسید. و البته خواص مکانیکی محصول اولیه پس از ایجاد فرایند ترمیم نیز به طور کامل قابل بازگشت است و از نظر تئوری انتهایی برای این دوره‌های تخریب و بازگشت وجود ندارد.

تا کنون این تیم این مواد را بر روی پلاستیک‌های زیادی مورد آزمایش قرار داده اند که نتایج خوبی نیز به دست داده و خواص مکانیکی آن با دقت خوبی به حالت اولیه‌ی خود بازگشته است. از کاربردهای بالقوه‌ای که می‌توان از این مواد انتظار داشت می‌توان به ساخت چسب ها، مواد کامپوزیتی و رنگ‌های ضد خش اشاره کرد.

نتایج این پژوهش در نشریه‌ی Advanced Materials به چاپ رسیده است.

منبع : gizmag

 

Self-healing polymer restores itself in minutes

Researchers at Germany's Karlsruhe Institute of Technology (KIT) have developed a self-healing polymer that can mend itself and fully restore its mechanical properties in just a few minutes when heated at low temperatures. The material could be used to create self-repairing sealants, scratch-resistant paints, and more reliable fiber-reinforced plastic components.

Self-healing polymers are extemely attractive materials, but creating the "ideal" polymer is far from easy, and compromises are in order. So far, scientists have mainly approached the problem from two angles: they've either used a network of embedded microcapsules containing a healing agent (which can only heal the material a limited number of times), or materials that can heal indefinitely because they are bound together by reversible chemical reactions (but need a large amount of energy as a catalyst).

The research team headed by Christopher Barner-Kowollik used a third approach. They created a "switchable network" of crosslinked fibers or small molecules that are bonded by a reversible chemical reaction. The peculiarity of this material is that the fibers can be broken down into their constituents and then reassembled again when heat is applied.

There are several key advantages to the new approach: firstly, the self-healing process can be started by applying either heat, light, or a chemical substance; secondly, the healing requires only a few minutes when applying comparatively little heat (120°C/250°F); and lastly, the mechanical properties of the material can be fully restored, and the polymer can keep breaking and healing in this way for a theoretically unlimited number of times.

Barner-Kowollik and colleagues also found that their method can be applied to a number of other known plastics, and that it can be used to change the mechanical properties of the materials with a high degree of precision.

Potential applications could include fiber-reinforced plastic components, rapid prototyping, adhesives, composite materials, scratch-resistant paints, and self-healing sealants.

 

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*