به گزارش ثریا - دانشمندان آمریکایی یک کامپوزیت پلاستیکی فیبر کربنی طراحی کردهاند که نه تنها مانند پوست، خود را ترمیم میکند، بلکه شکل اولیه خود را در اثر حرارت بازیابی میکند و از نظر استحکام از فولاد نیز بهتر عمل میکند.
به نقل از آیای، این ماده قابل بازیافت جدید، یک کامپوزیت پلاستیکی فیبر کربنی پیشرفته به نام «آروماتیک ترموستینگ کوپلیاستر»(ATSP) است که توسط محققان دانشگاه تگزاس A&M و دانشگاه تولسا(Tulsa) توسعه داده شده است.
این پژوهش که توسط وزارت دفاع ایالات متحده و به رهبری دکتر محمد نراقی، مدیر آزمایشگاه مواد نانوساختار و استاد مهندسی هوافضا در تگزاس A&M تامین مالی و انجام شده است، راه را برای کاربردهای متحولکننده در صنایع دفاعی، هوافضا و خودروسازی هموار میکند.
محمد نراقی میگوید: آنچه واقعاً هیجانانگیز است این است که این ماده نه تنها فوقالعاده بادوام است، بلکه تطبیقپذیر نیز است. از ترمیم فوری در هواپیماهای آسیبدیده گرفته تا افزایش ایمنی مسافران در وسایل نقلیه، خواص آن برای مواد آینده و نوآوریهای طراحی فوقالعاده ارزشمند است.
یک راهکار خود ترمیم شونده
شیمی تبادل پیوند منحصر به فرد ATSP به اجزا این امکان را میدهد که تَرَکها و تغییر شکلها را با اعمال گرما ترمیم کنند و در نتیجه آنها را به استحکام تقریباً اولیه بازگرداند یا حتی بهبود بخشد.
به گفته نراقی، تنش شدید و دمای بالا میتواند منجر به آسیبهای خطرناک مواد در کاربردهای هوافضا شود. هنگامی که این آسیب به بخش مهمی از هواپیما آسیب میرساند، خدمه میتوانند از قابلیت خود ترمیم شوندگی فوری این ماده برای بازیابی عملکرد آن استفاده کنند.
این فناوری همچنین نویدبخش بهبود طراحی ایمنی در خودروها است و طبق گزارشها، میتواند شکل خودرو را پس از تصادف بازیابی کند و مهمتر از آن، با محافظت از مسافران، ایمنی را تا حد زیادی بهبود بخشد.
این ماده قابل بازیافت است و جایگزین پایدارتری برای پلاستیکهای سنتی است. شیمی آن در طول چرخههای تغییر شکل چندگانه پایدار میماند و آن را به گزینهای قوی برای کاهش ضایعات بدون به خطر انداختن قابلیت اطمینان تبدیل میکند.
نراقی توضیح داد: ATSPها دستهای نوظهور از ویتریمرها(vitrimers) هستند که بهترین ویژگیهای پلاستیکهای سنتی را با هم ترکیب میکنند. آنها انعطافپذیری ترموپلاستیک را با پایداری ترموسِت ترکیب میکنند. بنابراین وقتی با الیاف کربن قوی ترکیب میشوند، مادهای به دست میآید که چندین برابر قویتر از فولاد و در عین حال سبکتر از آلومینیوم است.
ویتریمرها، دستهای از پلاستیکها هستند که وقتی با الیاف ناپیوسته تقویت میشوند، میتوانند بارها و بارها تغییر شکل داده، خرد شوند و بدون تخریب ساختار شیمیایی خود، به اشکال جدید قالبگیری شوند.
آزمایش این ماده جدید
محققان برای بررسی قابلیتهای خودترمیمی و تغییر شکل ATSP، دوام چرخهای آن را با کشش و رهاسازی مکرر این ماده و در عین حال اندازهگیری نحوه ذخیره و آزادسازی انرژی کششی آن آزمایش و دو دمای بحرانی را شناسایی کردند. اولین دمای بحرانی، دمای گذار شیشهای است که در آن زنجیرههای پلیمری آزادانه حرکت میکنند. دومین دمای بحرانی، دمای انجماد است که در آن پیوندها به اندازه کافی فعال میشوند تا امکان ترمیم، تغییر شکل و بازیابی را فراهم کنند.
محققان در طول یک آزمایش، این کامپوزیت را تا حدود ۱۶۰ درجه سانتیگراد گرم کردند تا بازیابی شکل را آغاز کنند. نتایج نشان داد که نمونههای ATSP صدها چرخه تنش و گرمایش را بدون شکست تحمل کردند و در طول ترمیم بادوامتر شدند.
محققان در آزمایش دیگری، نمونههای آسیبدیده را پس از آزمایش تنش در معرض دمای ۲۸۰ درجه سانتیگراد قرار دادند و پس از دو چرخه کامل ترمیم آسیب، ماده تقریباً به استحکام کامل خود بازگشت، تا اینکه در چرخه پنجم، راندمان ترمیم به دلیل خستگی مکانیکی به حدود ۸۰ درصد کاهش یافت. با این حال، پایداری شیمیایی دست نخورده باقی ماند.
نراقی میگوید: همانطور که پوست بدن میتواند کشیده شود، ترمیم شود و به شکل اولیه خود بازگردد، این ماده نیز تغییر شکل میدهد، ترمیم میشود و شکل اولیه خود را به خاطر میآورد و از زمانی که در ابتدا ساخته شده است، بادوامتر میشود.
نراقی معتقد است که این پیشرفت چیزی بیش از یک دسته جدید از مواد است و طرحی را برای چگونگی ایجاد پلاستیکهایی که علم و مشارکتهای استراتژیک میتوانند تکامل یافته و سازگار شوند، ارائه میدهد.
وی در پایان گفت: از طریق آزمون و خطا، همکاریها و مشارکتهاست که میتوانیم کنجکاوی هیجانانگیز را به کاربردهای تأثیرگذار تبدیل کنیم.
این مطالعه در مجلات Macromolecules و Journal of Composite Materials منتشر شده است.
منبع : پلاستیک خود ترمیم شونده
شیوه پرداخت یارانه دانشجویی تغذیه اعلام شد
عدم امکان تمدید زمان انتخاب رشته محل پنجاهوسومین آزمون دستیاری پزشکی
در آغوش فرشتهها
تحصن ۳ روزه اعضای هیئتعلمی در اعتراض به بلاتکلیفی کدهای استخدامی
آغاز حضوری کلاسهای دانشگاه شریف از ۴ مهرماه
سرپرست دانشگاه ملی مهارت منصوب شد
دبیرشورای عالی انقلاب فرهنگی درگذشت آیتالله شبیری زنجانی را تسلیت گفت
نگاهی به زندگی آیت الله شبیری زنجانی؛ مجاهدت در مسیر رشد حوزه
روایت پدر آیت الله شبیری زنجانی از آثار منع زکات و قحطی زنجان
تعطیلی حوزه علمیه نجف در پی درگذشت آیتالله العظمی شبیری زنجانی
هشتاد و دومین شعبه خودرو۴۵ در ستارخان تهران افتتاح شد
صدرنشینی پژوهشگاه ملی سرطان جهاددانشگاهی در بین مراکز تحقیقات پزشکی
سازماندهی اطلاعات ۴۰ هزار پایاننامه ایرانیان خارج از کشور در ایرانداک
سرپرست پارک علم و فناوری فارس منصوب شد
دلتنگ لبخند آقای شهیدیم...
دلیل تأخیر در بازنگری نقشه جامع علمی از زبان دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی
دارویی که تمام نشانگرهای سرطان را از بین برد
بارش بیشتر باران باعث از بین رفتن خشکسالی میشود؟
اولین پرواز مداری «استارشیپ» به تعویق افتاد
تصویر وایرال شده از سرباز اوکراینی
اپل، سامسونگ و گوگل متهم به نقض پتنت صدای فضایی
۸۴ دانشآموز و ۱۸ معلم تهرانی در دو جنگ اخیر به شهادت رسیدند
تغییر کتابهای درسی پایه اول؛ از فارسی تا ریاضی
وزیر آموزش و پرورش: دریافت وجه هنگام ثبتنام مدارس دولتی ممنوع است
۱۵۰۷ فضای آموزشی در جنگ دچار آسیب شد
«دلیران» اولین مستندمسابقه برای کودکان است/ پخش از شبکه کودک
انیمیشن ایرانی «سفینه نجات» امیدبخش است
رونمایی از یک صدای گمشده در کنسرت سازهای ایرانی بنیاد رودکی
راویان جنگ رمضان در رادیو صبا تجلیل میشوند
نتایج المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی کشور اعلام شد
فرصت مجدد شرکت در آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی علوم پزشکی ۱۴۰۵ فراهم شد
برگزیدگان بیستمین دوره مسابقات ربوکاپ آزاد ایران معرفی شدند
اوپن ای آی هم هک شد
تأکید رئیس دانشگاه تهران و سفیر پاکستان بر تقویت دیپلماسی علمی
ورود بیش از ۷۵۰ هزار دانشجوی جدید به دانشگاهها در مقاطع مختلف
اعلام ۱۰ اولویت پژوهشی برای اتصال ریلی چین به اروپا از مسیر ایران
فراخوان اولویتهای پژوهشی و فناوری سازمان سنجش آموزش کشور منتشر شد
کلاسهای دانشگاههای غیردولتی غیرانتفاعی حضوری برگزار میشود
روایت ۲۰۰ شب استقامت تاریخی در ایران
«انسان و حیوان»؛ گفتگوی کشیشی مسیحی و روحانی مسلمان درباره اخلاق
آیا «الگوریتمها» ما را از نو می سازند!؟ چالش انسان عصر دیجیتال
لیگهای صنعتی ربوکاپ از سال آینده راه اندازی میشود
عرضه دستاوردهای شرکتهای دانشبنیان در نمایشگاه فناوریهای پیشرفته چین
تأکید بر پرورش نسلی دانا، اخلاقمدار و پاسخگو به نیازهای جامعه
هوش چینی در یک وب سایت دولتی آمریکا
نخستین اختراع کشور در زمینه سلول زیستی خورشیدی
امام حسن عسکری(ع) چگونه شیعه را برای عصر غیبت آماده کرد؟
روایتی از نخستین شاهدان تولد امام زمان(عج)؛ مهمترین اقدام امام عسکری
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
زمان بازگشایی خوابگاه دانشگاه الزهرا (س) اعلام شد
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
نگرشی نو به حفظ قرآن در مدارس، محور چهارمین همایش ایدهپردازان قرآنی
وطندوستی در نگاه اسلام فضیلت است یا تعصب؟
تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جانفدایان
حضور نمادین کاروان مراسم عروسی سیریک در رزمایش جانفدا
حضور مقتدرانه بانوان کلاهکج در رزمایش جانفدا
حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا
فراخوان ارسال مقالات به همایش اربعین در مکتب امام شهید
خبرنگار آمریکایی: گازوییل در فلوریدا و تگزاس تمام شده است+عکس
براساس قواعد فقهی تنظیم گری فضای مجازی ضروری است
نرخ اجارهبهای خوابگاههای دانشجویی در سال جدید اعلام شد+عکس
جانفدایان مسلح به شمشیر و کاتانا
دانشگاه مبعوث رستاخیز دانایی در امتداد غیرت ملی
برگزاری صد و نود و ششمین شب شعر طنز «در حلقه رندان»
فانوس دریایی ادبیات کودک؛ ۸۲ سالگی خالق قصههای مجید
رمزگشایی از یک مشکل رایج اجتماع؛چرا یکدیگر را به آسانی قضاوت می کنیم؟
ولادت امام حسن عسکری(ع) هیئت کجا برویم؟
فرماندار کالیفرنیا کلید قطع هوش مصنوعی ایجاد می کند
مصر حساب شبکه های اجتماعی کاربران زیر ۱۳ سال را ممنوع کرد
جمینای هم هکر شد
ویرایش جدید کتاب «امین زبان و ادب پارسی» منتشر شد
خاتمِ گمشده را باز بجو ای ایران! که بدان حلقه جهان زیر نگین ما بود
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
حمایت از فلسطین باعث حذف رپر مشهور شد
از علیرضا طبایی «باید به آفتاب بگویم»
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
معرفی بهترین برنامههای تلویزیونی ۲۰۲۶؛ «خلیج بیوه» ۱۴ جایزه امی برد
نوجوان را دستِ کدام کتاب بسپاریم؟
روایت رادیو تهران از دفاع مقدس؛ از مادران جنگ تا بدرقه فرزندان شهدا
غذا چگونه جایگاه اجتماعی و منزلت افراد را شکل میدهد؟
فیلم ۱۰۰ جشنواره ایدههاست، روایت فیلمسازان جوان از جنگ در بستر زندگی
ادبیات پایداری روایتی مویرگی از زندگی است
حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
ورود بیش از ۷۵۰ هزار دانشجوی جدید به دانشگاهها در مقاطع مختلف
فرصت مجدد شرکت در آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی علوم پزشکی ۱۴۰۵ فراهم شد
تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جانفدایان
زمان بازگشایی خوابگاه دانشگاه الزهرا (س) اعلام شد
چه کسی گفته است قهرمانها فقط در خط مقدم ساخته میشوند؟
مدادهایی که بعد از تمام شدن، سبز میشوند
دانشگاه مبعوث رستاخیز دانایی در امتداد غیرت ملی
نرخ اجارهبهای خوابگاههای دانشجویی در سال جدید اعلام شد+عکس
نتایج المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی کشور اعلام شد
نگرشی نو به حفظ قرآن در مدارس، محور چهارمین همایش ایدهپردازان قرآنی
حضور مقتدرانه بانوان کلاهکج در رزمایش جانفدا
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.