Ultimate magazine theme for WordPress.

ماده تغییر شکل دهنده بر اساس مواد غیر آلی

0
2-d material
اعتبار: دامنه عمومی CC0

با قرار دادن ورق های مبتنی بر تیتانیوم در آب ، گروهی به سرپرستی دانشمندان مرکز علوم مواد اضطراری RIKEN با استفاده از مواد غیر آلی ماده ای ساخته اند که می تواند با استفاده از تغییرات دما از ژل سخت به ماده نرم تبدیل شود .

داستانهای علمی غالباً دارای اشکال حیاتی غیرآلی هستند ، اما در واقعیت ، موجودات و دستگاههایی که به محرکهایی مانند تغییرات دما پاسخ می دهند تقریباً همیشه بر اساس مواد آلی بنا شده اند و از این رو تحقیقات در زمینه “مواد سازگار” تقریباً منحصراً روی مواد آلی متمرکز شده است. با این حال ، استفاده از مواد غیر آلی مانند فلزات ، از جمله بالقوه ، مزایایی دارد. خواص مکانیکی بهتر.

با توجه به این ، گروه تحت هدایت RIKEN تصمیم گرفت سعی کند رفتارهای نشان داده شده توسط هیدروژلهای آلی را از نو بسازد ، اما از مواد غیر آلی استفاده کند. الهام از این ماده از موجودی آبزی به نام خیار دریایی ناشی می شود. خیار دریایی حیوانات جذابی است ، مربوط به ماهی های دریایی است (اما نه با خیار!) – توانایی تغییر شکل پوست از لایه سخت به نوعی ژله را دارند و به آنها امکان می دهد اندام های داخلی خود را بیرون بریزند – که در نهایت دوباره جوان می شوند – فرار از دست شکارچیان. در مورد خیارهای دریایی ، مواد شیمیایی آزاد شده توسط سیستم عصبی آنها باعث تغییر در پیکربندی داربست پروتئینی شده و باعث ایجاد تغییر می شود.

برای تهیه آن ، محققان آزمایش ترتیب صفحات نانو – ورق های نازک اکسید تیتانیوم – در آب را انجام دادند ، ورقه های نانو ۱۴ درصد و ۸۶ درصد از وزن آب را تشکیل می دهند.

طبق گفته کوکی سانو از RIKEN CEMS ، اولین نویسنده مقاله ، “کلید اینکه یک ماده هیدروژل نرم باشد یا ژل سخت تر ، تعادل بین نیروهای جذاب و دافعه در میان صفحات نانو است. اگر دافعه نیروهای مسلط هستند ، نرمتر است ، اما اگر موارد جذاب قوی باشند ، ورق ها در یک شبکه سه بعدی قفل می شوند ، و می توانند به یک ژل سخت تر مرتب شوند. با استفاده از تنظیم دقیق دافعه الکترواستاتیک ، سعی کردیم ژلی بسازیم که بسته به دما دما تغییر کند.”

این گروه در انجام این کار در نهایت موفق بود ، و دریافت که مواد از یک حالت نرمتر تحت سلطه دافعه به یک حالت تحت سلطه جاذبه سخت تر در دمای حدود ۵۵ درجه سانتی گراد تغییر یافت. آنها همچنین دریافتند که می توانند روند را به طور مکرر و بدون زوال قابل توجه تکرار کنند. وی ادامه می دهد: “آنچه جذاب بود ، این است که این فرآیند انتقال فقط در عرض دو ثانیه به اتمام می رسد حتی اگر به بازآرایی ساختاری زیادی احتیاج داشته باشد. این انتقال با تغییر در کشش مکانیکی ژل ۲۳ برابر همراه است ، خیار دریایی. ”

برای استفاده بیشتر از مواد ، آنها سپس آن را با نانوذرات طلا که می توانند نور را به گرما تبدیل کنند ، دوپینگ کردند و به آنها اجازه می دهد تا نور لیزر را به مواد بتابانند تا گرم شود و ساختار تغییر کند.

به گفته یاسوهیرو ایشیدا از RIKEN CEMS ، یکی از نویسندگان متناظر مقاله ، “این کار واقعاً هیجان انگیز است زیرا دامنه ماده قابل استفاده در مواد سازگار نسل بعدی را بسیار باز می کند و حتی ممکن است به ما اجازه دهد. برای ایجاد شکلی از زندگی غیرآلی. ”


یک ماده دافعه: خواص جدید هیدروژل تحت سلطه دافعه الکترواستاتیک


اطلاعات بیشتر:
کوکی سانو و همکاران هیدروژل سازگار مکانیکی با شبکه قابل تنظیم که کاملاً از ورقه های نانو و آب غیر آلی تشکیل شده است ، ارتباطات طبیعت (۲۰۲۰). DOI: 10.1038 / s41467-020-19905-4

استناد :
یک ماده تغییر شکل بر اساس مواد معدنی (۲۰۲۰ ، ۳۰ نوامبر)
بازیابی شده در ۷ دسامبر ۲۰۲۰
از https://phys.org/news/2020-11-shapeshifting-material-base-inorganic.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. جدا از هرگونه معامله عادلانه به منظور مطالعه خصوصی یا تحقیق ، هیچ
نسخه ممکن است بدون اجازه کتبی تولید شود. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.