Atslēgas līdzņemšanai
- Pieaugošais pašremontējamo materiālu lauks kādu dienu varētu nozīmēt sīkrīkus, kuriem nav nepieciešams remonts.
- Pētnieki ir izstrādājuši pašizlabojošus nanokristālus, kurus var izmantot pusvadītājos.
- Austrālijas pētnieki nesen demonstrēja veidu, kā palīdzēt 3D drukātai plastmasai pašai sadziedēt istabas temperatūrā, izmantojot tikai gaismas.
Aizmirstiet nomainīt salauztās daļas, jo kādu dienu jūsu viedtālrunis var pats izārstēties.
Pētnieki saka, ka ir atklājuši pašizlabojošus nanokristālus, kurus var izmantot pusvadītājos. Nanokristāli ir paredzēti saules paneļiem, taču tos var plaši izmantot elektronikā. Tā ir daļa no pieaugošajiem centieniem atrast materiālus, kas paši remontējas, lai samazinātu atkritumu daudzumu.
"Lietotāji tagad varēs ar rokām labot plaisas iepriekš nepieejamās shēmās," e-pasta intervijā Lifewire sacīja tehnoloģiju eksperts Džonatans Tians. "Parasti, kad notiek šādi pārtraukumi, visu mikroshēmu (vai pat visu ierīci) var izmest. Turklāt, pagarinot elektrisko sistēmu kalpošanas laiku, pašatveseļošanās tehnoloģija samazinās vidē nonākošo elektronisko atkritumu daudzumu."
Izdziedini sevi
Lai gan pašdziedinošie materiāli varētu šķist zinātniskā fantastika no tādām filmām kā Terminators vai Zirnekļcilvēks, tie kļūst par realitāti. Izraēlas Tehnoloģiju institūta zinātnieki nesen izstrādāja videi draudzīgus nanokristālu pusvadītājus, kas spēj pašatveseļoties.
Šajā procesā tiek izmantota materiālu grupa, ko sauc par dubultajiem perovskītiem, kam piemīt pašatveseļošanās īpašības pēc elektronu stara starojuma bojājumiem. Perovskīti, kas pirmo reizi tika atklāti 1839. gadā, nesen ir piesaistījuši zinātnieku uzmanību unikālo elektrooptisko īpašību dēļ, kas padara tos ļoti efektīvus enerģijas pārveidē, neskatoties uz lēto ražošanu. Perovskīti varētu būt noderīgi saules baterijās.
Perovskīta nanodaļiņas tika ražotas laboratorijā, izmantojot īsu, vienkāršu procesu, kas ietvēra materiāla karsēšanu dažas minūtes. Transmisijas elektronu mikroskops izraisīja defektus un caurumus nanokristālos.
Izmeklētāji "redzēja, ka caurumi brīvi pārvietojās nanokristālā, bet izvairījās no tā malām", komanda rakstīja ziņu izlaidumā. "Pētnieki izstrādāja kodu, kas analizēja desmitiem video, kas uzņemti, izmantojot elektronu mikroskopu, lai izprastu kustības dinamiku kristālā. Viņi atklāja, ka uz nanodaļiņu virsmas izveidojās caurumi un pēc tam pārvietojās uz enerģētiski stabilām zonām iekšpusē."
Augstošais lauks
Pašlabojamo materiālu joma strauji paplašinās. Piemēram, Austrālijas pētnieki nesen demonstrēja veidu, kā palīdzēt 3D drukātajai plastmasai pašai sevi izārstēt istabas temperatūrā, izmantojot tikai gaismas. Jaundienvidvelsas Universitātes komanda ir pierādījusi, ka "īpaša pulvera" pievienošana šķidrajiem sveķiem, ko izmanto drukāšanas procesā, vēlāk var palīdzēt ātri un viegli salabot, ja materiāls saplīst.
Spīdošās standarta LED gaismas var salabot apdrukāto plastmasu aptuveni vienas stundas laikā, kas izraisa ķīmisku reakciju un divu salauztu gabalu saplūšanu.
Pētnieki apgalvo, ka viss process salaboto plastmasu padara vēl stiprāku nekā pirms tās sabojāšanas. Cerams, ka turpmāka tehnikas attīstība palīdzēs samazināt ķīmiskos atkritumus nākotnē.
"Daudzās vietās, kur izmantojat polimēru materiālu, varat izmantot šo tehnoloģiju," ziņu izlaidumā sacīja Nataniels Korigans, viens no komandas locekļiem. "Tātad, ja kāda sastāvdaļa sabojājas, jūs varat salabot materiālu, to neizmetot. Tas ir acīmredzams ieguvums videi, jo jums nav atkārtoti jāsintezē pilnīgi jauns materiāls katru reizi, kad tas sabojājas. Mēs palielinām šo materiālu kalpošanas laiks, kas samazinās plastmasas atkritumus."
Brems Vanderborhts, Vrije Universiteit Brussel Beļģijā profesors, ir daļa no komandas, kas strādā pie robotizētu satvērēju pašremontēšanas. Satvērēji izmanto pašatjaunojošus polimērus un ir paredzēti lietošanai vidēs, kur roboti bieži tiek bojāti. "Taču šai tehnoloģijai un mūsu darbam ir arī lietojumprogrammas, kas pārsniedz pašreizējo lietojumprogrammu," viņš teica Lifewire e-pasta intervijā.
Pašdziedējošie roboti nākotnē varētu nodrošināt lielāku autonomiju.
"Mēs varam sagaidīt progresu pret bojājumiem izturīgu materiālu sistēmu izstrādē, kas atbalsta elektronisko un robotu funkcionalitāti," sacīja Tians. "Šajās sistēmās var būt iekļauti materiāli, kas spēj noteikt bojājumus, ziņot par notikumu un izārstēt vai pielāgot materiāla īpašības, lai mazinātu bojājumus, lai izvairītos no atteices vai turpmākiem bojājumiem."
