Samonaprawiające się buty i opony z nadrukiem 3D już wkrótce

Wszyscy mieliśmy tę ulubioną parę butów, które pękły i przepadły na zawsze. Wszyscy również doświadczyliśmy ciężaru przebicia opony. Ale co by było, gdyby te doświadczenia stały się przeszłością? Co by się stało, gdyby te elementy mogły się samodzielnie naprawić?

ZOBACZ TEŻ: Moda na modę i druk 3D: 9 sukienek z nadrukiem 3D na przyszłość

Właśnie nad tym pracują naukowcy z University of Southern California Viterbi School of Engineering. A to, co osiągnęli, jest imponujące.

Guma wydrukowana w 3D, która samoczynnie się naprawia

Naukowcy opracowali drukowany w 3D gumowy materiał, który może sam się naprawiać. Tak! , dobrze słyszałeś. Materiał po prostu sam się naprawia.

Co więcej, nowy materiał można wyprodukować szybko i ma niezliczone zastosowania w różnych gałęziach przemysłu, od miękkiej robotyki po elektronikę. Dzieje się tak, ponieważ opiera się na metodzie drukowania 3D, która wykorzystuje fotopolimeryzację.

Fotopolimeryzacja to proces, w którym do zestalenia ciekłej żywicy wykorzystuje się światło widzialne lub ultrafioletowe. Osiąga się go poprzez reakcję z grupą chemiczną zwaną tiolami. Jeśli dodasz utleniacz do równania, tiole przekształcają się w disiarczki, grupę chemiczną, która jest zdolna do samonaprawy.

To, co naukowcy musieli zrobić, to ustalić właściwy stosunek między tymi dwiema grupami, aby doprowadzić do skutecznych zdolności samoleczenia.

„Kiedy stopniowo zwiększamy utleniacz, zachowanie samoleczenia staje się silniejsze, ale zachowanie fotopolimeryzacji staje się słabsze” - wyjaśnił adiunkt Qiming Wang. „Między tymi dwoma zachowaniami istnieje konkurencja. W końcu znaleźliśmy stosunek, który umożliwia zarówno wysoką samoleczenie, jak i stosunkowo szybką fotopolimeryzację”.

Szybki druk

Szybkość drukowania przedmiotów z tego materiału jest rzeczywiście bardzo duża. Naukowcy podają, że mogą wydrukować plik 17,5 milimetra kwadrat po prostu 5 sekund!

Drukowanie całych obiektów zajmuje około 20 minut. Ale co z czasem, jaki zajmuje im naprawa się? Zajmuje to kilka godzin, ale uważamy, że warto czekać.

„W rzeczywistości pokazujemy, że w różnych temperaturach - od 40 stopniCelsjusz do 60 stopni Celsjusza - materiał może prawie się zagoić 100procent,"powiedział Kunhao Yu, który był pierwszym autorem badania." Zmieniając temperaturę, możemy manipulować szybkością gojenia, nawet w temperaturze pokojowej materiał wciąż może się samoleczyć. "

Naukowcy przetestowali swoją teorię na kilku produktach, w tym na podkładce do butów, miękkim robocie, kompozycie wielofazowym i czujniku elektronicznym. Obecnie pracują nad samonaprawiającymi się materiałami o różnym poziomie sztywności, aby rozszerzyć ich zastosowania.

Badanie zostało opublikowane wMateriały NPG Asia.

Obejrzyj wideo: Starty bieżnik w oponach wycinał nożykiem! Czy to było bezpieczne? Patent na kasę (Czerwiec 2022).