Materijal koji menja krutost na zahtev pogodan za savitljive mostove
Materijal inspirisan čeličnim košuljama srednjovekovnih viteza menja oblik iz fleksibilnog u kruti u zavisnosti od potreba.
Inženjeri sa Caltecha i JPL-a razvili su materijal koji može da menja oblik iz fleksibilnog u kruti što bi se moglo iskoristiti u različite svrhe, od izrade egzoskeleta do savitljivih mostova.
Ovaj materijal ima potencijalnu primenu kao pametna tkanina za egzoskelete ili kao adaptivni gips koji krutost prilagođava kako zarasta povreda ili čak kao pokretni most koji bi se mogao odmotavati i stvrdnjavati po potrebi, opisuje Chiara Daraio, profesorica mašinstva i primenjene fizike s Caltecha.
„Želeli smo da napravimo materijale koji mogu menjati svoju krutost na zahtev“, kaže Daraio. „Želeli bismo stvoriti tkaninu koja ide od mekanih i sklopivih do krutih i nosivih na kontrolisani način.“
Želeli smo da napravimo materijale koji mogu menjati svoju krutost na zahtev.
Kako bi to u stvarnosti zaista izgledalo, dovoljno je prisetiti se Betmanovog plašta. Plašt ovog popularnog akcionog junaka bio je fleksibilan, ali se mogao ukrutiti kad god bi to zatrebalo Vitezu tame. Uostalom, materijali koji na sličan način menjaju svojstva već postoje svuda oko nas, piše Bug.
„Setite se kafe u vakumiranom pakovanju. Dok je zapakovana, ona je čvrsta, ali čim je otvorite ona postaje rastresita i možete je vaditi kašičicom“, kaže Daraio. Talozi kafe i čestice peska imaju složene, ali nepovezane oblike i mogu se ukrutiti samo kada su kompresovani. Redovi povezanih prstenova, međutim, mogu se učvrstiti i pod pritiskom i pod naponom.
Most koji se obmotava
Istraživači s Caltecha osmisli su niz konfiguracija povezanih čestica: kocke, oktaedre, 3D otisnute polimera i metale. Pokazalo se da oblik koji podseća na žičane viteške košulje najbolje odgovara njihovim potrebama.
Daraio ima objašnjenje i za to kako bi se od takvog materijala mogao napraviti most koji bi se odmotavao po potrebi. Kroz materijal bi se provukli kablovi koji bi se zatim zatezali i tako učvršćivali čestice.
Zagrejani tečni kristali
Paralelno s radom na takozvanim pametnim površinama koje mogu menjati oblike u određene konfiguracije po želji, ona istražuje i metodu kontrole oblika površine ugrađivanjem mreža od elastomera tečnih kristala koji reaguju na toplotu (LCE), tankih polimernih traka koje se skupljaju pri zagrejavanju.
Ovi LCE-ovi sadrže rastegljive zagrejane površine koje se pod električnom naponom mogu skupiti. Kad se tečni kristali skupljaju, oni uvlače i fleksibilni materijal u koji su ugrađeni i pritiskaju ga u unapred definisani čvrsti oblik.
Istraživači planiraju da optimizuju dizajn strukturiranih tkanina i pametnih sistema kako bi ih približili praktičnoj primeni.
Kad ste već ovde…
