Key Takeaways
- Rastuće polje materijala koji se samopopravljaju jednog dana bi moglo značiti gadgete kojima nije potrebna popravka.
- Istraživači su osmislili samopopravljajuće nanokristale koji se mogu koristiti u poluvodičima.
- Australski istraživači su nedavno demonstrirali način da pomognu 3D štampanoj plastici da se izliječi na sobnoj temperaturi koristeći samo svjetla.
Zaboravite zamjenu pokvarenih dijelova jer bi vaš pametni telefon jednog dana mogao sam da se izliječi.
Istraživači kažu da su otkrili nanokristale koji se samopopravljaju koji se mogu koristiti u poluvodičima. Nanokristali su namijenjeni solarnim panelima, ali bi mogli imati širok spektar primjena u elektronici. To je dio rastućih napora da se pronađu materijali koji se sami popravljaju kako bi se smanjio otpad.
"Korisnici će sada moći ručno popraviti pukotine na ranije nepristupačnim krugovima", rekao je tehnički stručnjak Jonathan Tian za Lifewire u intervjuu e-poštom. "Obično, kada dođe do takvih lomova, cijeli čip (ili čak cijeli uređaj) može biti odbačen. Nadalje, produženjem vijeka trajanja električnih sistema, tehnologija samoizlječenja će smanjiti količinu elektronskog otpada koji ulazi u okoliš."
Izliječi se
Dok materijali za samoizlječenje mogu izgledati kao naučna fantastika iz filmova kao što su Terminator ili Spiderman, oni postaju stvarnost. Naučnici Izraelskog instituta za tehnologiju nedavno su razvili ekološki prihvatljive nanokristalne poluprovodnike sposobne za samoizlječenje.
Proces koristi grupu materijala zvanih dvostruki perovskiti koji pokazuju svojstva samoizlječenja nakon što su oštećeni zračenjem elektronskog snopa. Perovskiti, prvi put otkriveni 1839. godine, nedavno su privukli pažnju naučnika zbog jedinstvenih elektro-optičkih karakteristika koje ih čine veoma efikasnim u pretvaranju energije, uprkos jeftinoj proizvodnji. Perovskiti bi mogli biti korisni u solarnim ćelijama.
Nanočestice perovskita proizvedene su u laboratoriji pomoću kratkog, jednostavnog procesa koji je uključivao zagrijavanje materijala nekoliko minuta. Transmisioni elektronski mikroskop izazvao je greške i rupe u nanokristalima.
Istraživači su "vidjeli da se rupe slobodno kreću unutar nanokristala, ali izbjegavaju njegove rubove", napisao je tim u saopštenju za medije. „Istraživači su razvili kod koji je analizirao desetine video zapisa napravljenih pomoću elektronskog mikroskopa kako bi razumjeli dinamiku kretanja unutar kristala. Otkrili su da se na površini nanočestica formiraju rupe, a zatim se kreću u energetski stabilna područja unutar."
Rasteće polje
Polje materijala koji se samopopravljaju brzo se širi. Na primjer, australski istraživači su nedavno demonstrirali način da pomognu 3D štampanoj plastici da se izliječi na sobnoj temperaturi koristeći samo svjetla. Tim Univerziteta u Novom Južnom Walesu pokazao je da dodavanje "specijalnog praha" u tečnu smolu koja se koristi u procesu štampanja može kasnije pomoći u brzim i lakim popravkama ako se materijal pokvari.
Svjetleća standardna LED svjetla mogu popraviti štampanu plastiku za oko sat vremena, što uzrokuje hemijsku reakciju i fuziju dva slomljena komada.
Istraživači tvrde da cijeli proces čini popravljenu plastiku još čvršćom nego prije nego što je oštećena. Nadamo se da će dalji razvoj tehnike pomoći u smanjenju hemijskog otpada u budućnosti.
"Na mnogim mjestima gdje koristite polimerni materijal, možete koristiti ovu tehnologiju", rekao je Nathaniel Corrigan, jedan od članova tima u saopštenju za javnost. "Dakle, ako komponenta pokvari, možete popraviti materijal bez potrebe da ga bacite. Postoji očigledna korist za okoliš jer ne morate ponovo sintetizirati potpuno novi materijal svaki put kada se pokvari. vijek trajanja ovih materijala, što će smanjiti plastični otpad."
Bram Vanderborght, profesor na Vrije Universiteit Brussel u Belgiji, dio je tima koji radi na samopopravljajućim robotskim hvataljkama. Hvatalice koriste samozarastajuće polimere i predviđene su za upotrebu u okruženjima u kojima se roboti često oštećuju. "Ali ova tehnologija i naš rad također imaju primjenu izvan trenutne primjene", rekao je za Lifewire u intervjuu e-poštom.
Roboti za samoizlječenje mogli bi pružiti veću autonomiju u budućnosti.
"Možemo očekivati napredak u razvoju materijalnih sistema otpornih na oštećenja koji podržavaju elektroničku i robotsku funkcionalnost," rekao je Tian. "Ovi sistemi mogu uključivati materijale koji mogu otkriti štetu, prijaviti događaj i izliječiti ili prilagoditi svojstva materijala kako bi se umanjila šteta kako bi se izbjegao kvar ili buduća oštećenja."
