Klíčové poznatky
- Rostoucí pole samoopravitelných materiálů by jednoho dne mohlo znamenat gadgety, které nepotřebují opravy.
- Výzkumníci vymysleli samoopravitelné nanokrystaly, které lze použít v polovodičích.
- Australští vědci nedávno ukázali způsob, jak pomoci 3D tištěnému plastu, aby se sám uzdravil při pokojové teplotě pouze pomocí světel.
Zapomeňte na výměnu rozbitých částí, protože váš smartphone se jednoho dne možná bude schopen zahojit sám.
Výzkumníci tvrdí, že objevili samoopravitelné nanokrystaly, které lze použít v polovodičích. Nanokrystaly jsou zaměřeny na solární panely, ale mohly by mít široké využití v elektronice. Je součástí rostoucí snahy najít materiály, které se samy opraví, aby se snížilo množství odpadu.
„Uživatelé budou nyní moci ručně opravovat praskliny na dříve nepřístupných obvodech,“řekl technický expert Jonathan Tian Lifewire v e-mailovém rozhovoru. "Obvykle, když dojde k takovému přerušení, může být celý čip (nebo dokonce celé zařízení) vyřazen. Navíc prodloužením životnosti elektrických systémů sníží technologie samoopravy množství elektronického odpadu vstupujícího do životního prostředí."
Uzdrav se
I když se samoléčivé materiály mohou zdát jako sci-fi z filmů jako Terminátor nebo Spiderman, stávají se realitou. Vědci Izraelského technologického institutu nedávno vyvinuli ekologické nanokrystalické polovodiče schopné samoléčení.
Proces využívá skupinu materiálů zvaných dvojité perovskity, které po poškození zářením elektronového paprsku vykazují samoléčebné vlastnosti. Perovskity, poprvé objevené v roce 1839, si nedávno získaly pozornost vědců díky jedinečným elektrooptickým vlastnostem, díky nimž jsou vysoce účinné při přeměně energie, a to i přes levnou výrobu. Perovskity by mohly být užitečné v solárních článcích.
Nanočástice perovskitu byly vyrobeny v laboratoři pomocí krátkého, jednoduchého procesu, který zahrnoval zahřívání materiálu po dobu několika minut. Transmisní elektronový mikroskop způsobil chyby a díry v nanokrystalech.
Vyšetřovatelé „viděli, že se díry v nanokrystalu volně pohybují, ale vyhýbají se jeho okrajům,“napsal tým v tiskové zprávě. "Výzkumníci vyvinuli kód, který analyzoval desítky videí vytvořených pomocí elektronového mikroskopu, aby pochopili dynamiku pohybu v krystalu. Zjistili, že se na povrchu nanočástic vytvořily díry a poté se přesunuly do energeticky stabilních oblastí uvnitř."
Pěstitelské pole
Pole samoopravných materiálů se rychle rozšiřuje. Například australští vědci nedávno prokázali způsob, jak pomoci 3D vytištěnému plastu, aby se sám uzdravil při pokojové teplotě pouze pomocí světel. Tým University of New South Wales ukázal, že přidání „speciálního prášku“do tekuté pryskyřice použité v procesu tisku může později pomoci s rychlými a snadnými opravami, pokud by se materiál rozbil.
Svítící standardní LED světla dokážou opravit potištěný plast za přibližně jednu hodinu, což způsobí chemickou reakci a splynutí dvou rozbitých kusů.
Výzkumníci tvrdí, že celý proces činí opravený plast ještě pevnější než před poškozením. Doufáme, že další vývoj této techniky pomůže v budoucnu snížit chemický odpad.
„Na mnoha místech, kde používáte polymerní materiál, můžete tuto technologii použít,“uvedl v tiskové zprávě Nathaniel Corrigan, jeden z členů týmu. "Pokud tedy součást selže, můžete materiál opravit, aniž byste jej museli vyhodit. Je to zřejmá výhoda pro životní prostředí, protože nemusíte znovu syntetizovat zcela nový materiál pokaždé, když se rozbije. Zvyšujeme životnost těchto materiálů, což sníží plastový odpad."
Bram Vanderborght, profesor na Vrije Universiteit Brussel v Belgii, je součástí týmu pracujícího na samoopravitelných robotických chapadlech. Chapadla využívají samoopravné polymery a jsou určeny pro použití v prostředích, kde dochází často k poškození robotů. "Ale tato technologie a naše práce mají také aplikace mimo současnou aplikaci," řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru.
Samoopravující roboti by mohli v budoucnu poskytovat větší autonomii.
„Můžeme očekávat pokrok ve vývoji systémů materiálů odolných vůči poškození, které podporují elektronické a robotické funkce,“řekl Tian. "Tyto systémy mohou zahrnovat materiály schopné detekovat poškození, hlásit událost a léčit nebo upravovat vlastnosti materiálu za účelem zmírnění poškození, aby se předešlo selhání nebo budoucímu poškození."
