Ključni podaci za van
- Rastuće područje materijala koji se sami popravljaju moglo bi jednog dana značiti gadgete koji ne trebaju popravke.
- Istraživači su osmislili nanokristale koji se sami popravljaju i koji se mogu koristiti u poluvodičima.
- Australski istraživači nedavno su demonstrirali način kako pomoći 3D ispisanoj plastici da se sama zacijeli na sobnoj temperaturi koristeći samo svjetla.
Zaboravite zamjenu polomljenih dijelova jer bi se vaš pametni telefon jednog dana mogao sam zacijeliti.
Istraživači kažu da su otkrili nanokristale koji se sami popravljaju i koji se mogu koristiti u poluvodičima. Nanokristali su namijenjeni za solarne panele, ali bi mogli imati široku primjenu 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 prethodno nedostupnim strujnim krugovima", rekao je tehnički stručnjak Jonathan Tian za Lifewire u intervjuu e-poštom. "Obično, kada se takvi kvarovi dogode, cijeli čip (ili čak cijeli uređaj) može biti odbačen. Nadalje, produljenjem životnog vijeka električnih sustava, tehnologija samoiscjeljivanja smanjit će količinu elektroničkog otpada koji ulazi u okoliš."
Izliječi se
Iako se samoiscjeljujući materijali mogu činiti kao znanstvena fantastika iz filmova kao što su Terminator ili Spiderman, oni postaju stvarnost. Znanstvenici Izraelskog tehnološkog instituta nedavno su razvili ekološki prihvatljive nanokristalne poluvodiče sposobne za samoozdravljenje.
Proces koristi skupinu materijala zvanih dvostruki perovskiti koji pokazuju svojstva samozacjeljivanja nakon što su oštećeni zračenjem elektronske zrake. Perovskiti, prvi put otkriveni 1839. godine, nedavno su privukli pozornost znanstvenika zbog jedinstvenih elektrooptičkih karakteristika koje ih čine vrlo učinkovitima u pretvorbi energije, unatoč jeftinoj proizvodnji. Perovskiti bi mogli biti korisni u solarnim ćelijama.
Nanočestice perovskita proizvedene su u laboratoriju pomoću kratkog, jednostavnog procesa koji je uključivao zagrijavanje materijala nekoliko minuta. Transmisijski elektronski mikroskop izazvao je greške i rupe u nanokristalima.
Istraživači su "vidjeli da se rupe slobodno kreću unutar nanokristala, ali su izbjegavale njegove rubove", napisao je tim u priopćenju za vijest. "Istraživači su razvili kod koji je analizirao desetke videa napravljenih pomoću elektronskog mikroskopa kako bi razumjeli dinamiku kretanja unutar kristala. Otkrili su da su se rupe stvorile na površini nanočestica, a zatim su se pomaknule u energetski stabilna područja unutra."
Rastuće polje
Područje samopopravljivih materijala brzo se širi. Na primjer, australski su istraživači nedavno demonstrirali način kako pomoći 3D ispisanoj plastici da se samozacijeli na sobnoj temperaturi koristeći samo svjetla. Tim Sveučilišta New South Wales pokazao je da dodavanje "posebnog praha" u tekuću smolu koja se koristi u procesu tiskanja kasnije može pomoći u brzim i lakim popravcima u slučaju da materijal pukne.
Sjajna standardna LED svjetla mogu popraviti otisnutu plastiku za otprilike jedan sat, što uzrokuje kemijsku reakciju i spajanje dvaju slomljenih dijelova.
Istraživači tvrde da čitav proces čini popravljenu plastiku još jačom nego prije nego što je oštećena. Nadamo se da će daljnji razvoj tehnike pomoći u smanjenju kemijskog otpada u budućnosti.
"Na mnogim mjestima gdje koristite polimerni materijal, možete koristiti ovu tehnologiju", rekao je Nathaniel Corrigan, jedan od članova tima, u objavi za vijest. "Dakle, ako se komponenta pokvari, možete popraviti materijal bez potrebe da ga bacite. Postoji očita korist za okoliš jer ne morate ponovno sintetizirati potpuno novi materijal svaki put kada se pokvari. Povećavamo životni vijek ovih materijala, što će smanjiti plastični otpad."
Bram Vanderborght, profesor na Vrije Universiteit Brussel u Belgiji, dio je tima koji radi na robotskim hvataljkama koje se same popravljaju. Hvataljke koriste samoobnavljajuće polimere i namijenjene su za korištenje u okruženjima gdje se roboti često oštećuju. "Ali ova tehnologija i naš rad također imaju primjenu izvan trenutne primjene", rekao je Lifewireu u intervjuu e-poštom.
Roboti koji se samoiscjeljuju mogli bi pružiti više autonomije u budućnosti.
"Možemo očekivati napredak u razvoju sustava materijala otpornih na oštećenja koji podržavaju elektroničku i robotsku funkcionalnost," rekao je Tian. "Ovi sustavi mogu uključivati materijale koji mogu detektirati štetu, prijaviti događaj i liječiti ili prilagoditi svojstva materijala kako bi se ublažila šteta kako bi se izbjeglo kvar ili buduća oštećenja."
