Inteligentna elektronika z drukarki 3D: samonaprawa w 0.05 sekundy!

Z USA napłynęły bardzo dobre wiadomości dla wszystkich zmartwionych żywotnością wearables. Naukowcom z San Diego udało się stworzyć materiał, któremu niestraszne są rozdarcia i pęknięcia. Jak tego dokonano?

  1. Z jakich substancji powstał przełomowy materiał?
  2. Jak szybko i jak duże uszkodzenia samoistnie naprawia?
  3. W jakich produktach znajdzie zastosowanie?

Rekordowo szybka naprawa

Autorami sukcesu są naukowcy pod kierownictwem doktoranta Amaya Bandodkara na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Zespół z doświadczeniem w projektowaniu sensorów technologii ubieralnej zmierzył się z problemem uszkodzeń, jakim łatwo ulegają urządzenia obecnej generacji. Kluczowy okazał się dobór substancji o magnetycznych właściwościach.

To nie pierwszy samonaprawiający się materiał, jednak bez wątpienia rekordowo szybki, tani i łatwy w zastosowaniu. Dotychczasowe rozwiązania wymagały specyficznego katalizatora naprawy i/lub ciepła, a reakcja zachodziła po upływie minut lub nawet dni. Wynalazek z San Diego potrafi zareagować w czasie od 0.05 sekundy i odbudować uszkodzenie o szerokości nawet 3 mm.

Materiał o właściwościach magnesu

Zasadę działania zaprezentowano na wydrukowanym na drukarce 3D obwodzie elektrycznym, stworzonym m.in. się ze startych magnesów neodymowych oraz węgla w postaci amorficznej. Pierwszy z nich posiada silne właściwości magnetyczne, a kolejny zapewnia materiałowi lepsze właściwości elektrochemiczne, w szczególności świetną przewodność elektryczną.

Druk elementów w formie obwodu elektrycznego odbywa się z wykorzystaniem dodatkowego źródła pola elektromagnetycznego, co zapewnia właściwą polaryzację cząsteczek materiału. W rezultacie w przypadku każdego rozerwania lub rozdarcia obie części ponownie łączą się dzięki silnemu oddziaływaniu magnetycznemu nanocząsteczek neodymowych.

Działanie odkrycia zaprezentowano dziewięciokrotnie przecinając tak wydrukowany obwód, podłączony do niewielkiej diody LED. Uszkodzenia dokonano następnie w trzech innych miejscach materiału. Za każdym razem na przestrzeni sekund obie rozdzielone części zachowywały się jak przeciwne bieguny magnesu, łącząc się i ponownie zasilając diodę.

Zobacz również: Samsung Chronos 700Z5A

Szerokie możliwości zastosowań

Potencjał kalifornijskiego wynalazku jest niezwykle obiecujący. Choć obecnie odkrycie jest na etapie konkretnego filamentu do drukarek 3D, jego twórcy już wymieniają możliwości dalszej adaptacji odkrycia. Ma ono docelowo trafić na inteligentną odzież, drobną elektronikę, panele fotowoltaiczne, a nawet implanty medyczne.

Niemała w tym zasługa samego surowca, w którym dowolnie można zmienić proporcje neodymu, węgla i innych materiałów, zmniejszając lub zwiększając przewodność bądź magnetykę. Obie kluczowe substancje można również łączyć z kolejnymi, osiągając żądane właściwości.

Autorzy odkrycia pracują jednocześnie nad komputerową symulacją do precyzyjnego testowania właściwości materiału przed jego wytworzeniem, a także możliwością stworzenia w podobny sposób samonaprawiających się baterii. Wygląda więc na to, że niesławna idea planowego postarzania produktów doczekała się godnego przeciwnika.

Źródło: materiały prasowe, University of California, San Diego

Podziel się:

Przeczytaj także:

Ten artykuł nie ma jeszcze komentarzy

Pokaż wszystkie komentarze

Także w kategorii Technologie:

Nurkujące drony i łodzie jak statki kosmiczne: osobisty sprzęt do podróży pod wodą Sprzedawca w sklepie komputerowym - zawód ograniczonego zaufania Broń, która nie zabija. Wojna przyszłości: wszystko zniszczone, żadnych zabitych 8 cudów techniki z lat 90. Napęd ZIP, robot AIBO i pager BlackBerry. Pamiętasz je? Jak powstaje smartfon? Jeśli poznacie prawdę, być może nigdy więcej go nie kupicie Xanadu - zapomniany przodek WWW. Kto naprawdę wymyślił hipertekst? Bezpowrotnie tracimy dane. Nic po nas nie zostanie – ostrzega wiceprezes Google’a V3 - mordercza stonoga Hitlera. Największe działo drugiej wojny testowano w Międzyzdrojach „Das Marsprojekt”. Marsjańska misja Wernhera von Brauna z 1952 roku Jak prasa pisała o Internecie w 1988 roku? Quiz Gadżetomanii: Kto to powiedział? Dopasuj cytaty do znanych postaci! Ernő Rubik, człowiek schowany za kostką Binairy Talk – dane zapisane w obłokach dymu. Odczytamy je laserem Nietypowe zastosowania WD-40. Do czego można go wykorzystać? Jak oni podrabiają! Chińczycy skopiowali kuchenkę gazową Apple'a i... alpejski kurort Bałakława - tajna baza radzieckich okrętów podwodnych Niesamowity XC-120 Packplane: eksperymentalny samolot z lat 50. Kosmiczne technologie, których używamy na co dzień Tego używaliśmy przed internetem. Skazane na zapomnienie stare nośniki danych Cyfrowi aktorzy w filmach. Jak wyglądała droga od prostych modeli 3D do fotorealizmu? Jaki nóż wybrać? Najlepsze scyzoryki i foldery za 50, 100 i więcej złotych Tego się po Apple nie spodziewałeś. 13 nieznanych faktów Hatsune Miku: oto przyszłość muzyki. Ta Japonka zawsze będzie miała 16 lat Algorytm zabijania. Skynet istnieje i dzięki big data decyduje, kogo trzeba uśmiercić