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: Dell Inspiron Q15R

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:

15.07, czyli Dzień bez telefonu komórkowego. Dziwne to święto Niezwykłe urządzenia: największe, najszybsze i najdroższe maszyny świata Julian Assange: drzazga w tyłku prezydenta. WikiLeaks ujawnia to, co władze chcą ukryć "Spagettifikacja". Co się stanie, jeżeli wpadniesz do czarnej dziury? Zmiana czasu. Dlaczego dwa razy w roku przestawiamy zegarki? Jak brzmi liczba pi? Długa historia płyty CD. Czy srebrny krążek ma jeszcze przyszłość? Współczesne czołgi i pojazdy bojowe Wojska Polskiego. Ten sprzęt ma nas obronić Nietypowe zastosowania WD-40. Do czego można go wykorzystać? Rok 1984: 35 lat temu Macintosh rzucił wyzwanie Wielkiemu Bratu Rosyjski Air Force One. Tak wygląda wnętrze osobistego samolotu Władimira Putina To lata! Najdziwniejsze samoloty pionierów lotnictwa Lotniskowiec z lodu. Projekt niezwykłego okrętu z czasów drugiej wojny światowej Konstruktor rzuca wyzwanie planowemu starzeniu. Lampa Dysona wytrzyma 37 lat Te samoloty mają nas bronić! Jakim sprzętem dysponuje polskie lotnictwo? Cuda techniki, które działają bez prądu Współczesne lotniskowce. Najpotężniejsze okręty, jakie kiedykolwiek pływały po morzach 11 zapomnianych konkurentów PlayStation: Jaguar, Amiga CD32, Apple Pippin i inne Najlepsze śmigłowce szturmowe dla polskiej armii Jeden z nich to chińska podróbka. Potrafisz wskazać, który? Genialny naukowiec wymyślił Internet na nowo. Poświęcił na to 40 lat życia Najlepsze małe, bezprzewodowe głośniki. Co oferują Harman Kardon, Creative, Marshall i Polk Audio? Kosmiczne technologie, których używamy na co dzień Jaki nóż wybrać? Najlepsze scyzoryki i foldery za 50, 100 i więcej złotych

Popularne w tym tygodniu:

15.07, czyli Dzień bez telefonu komórkowego. Dziwne to święto