Vytváření vzorů s obecným strukturálním rozpadem syntetických materiálů

Polymerační přítomnost označená teplotními gradienty (červená, zejména vysoké teploty) umožňuje silnou penetraci polymerů s různými strukturami, barvami a tvrdostí. Měřítko, 1 cm. Kredit: Aktualizováno z ACS Central Science 2021, DOI: 10.1021 / acscentsci.1c00110

Příroda vytváří ohromující řadu hmotných složitostí, od citlivých hřebenů lidského prstu až po kamuflážní místa geparda. Ačkoli vzory přirozeně rostou spontánně během vývoje, je vytváření modelů ze syntetických materiálů pracnější. Nyní vědci referují o ACS Central Science našel rychlý způsob, jak vytvářet složité materiály se složitými mikrostrukturami se změnami v mechanických, tepelných a optických vlastnostech – bez nutnosti použití masek, forem nebo tiskáren

U zvířat se před narozením vytvářejí vzorce v reakci na geneticky řízené signály, které se často mění v koncentraci podél gradientu. Naproti tomu tradiční výrobní metody pro vytváření vzorů a struktur mají několik kroků, jako je například sestavování po vrstvách, litografie, formování nebo umístění. Jeffrey Moore, Nancy Sottos, Philippe Geubelle a kolegové chtěli vytvořit metodu rychlého vzorování, která by se více podobala biologickému procesu.

Skupina umístila roztok dicyklopentadienového monomeru do kanálu a poté zahřála jeden konec kanálu. Ten, který aktivuje teplo, je katalyzátor ruthenia, který způsobuje polymeraci monomeru a generování velkého množství tepla procházejícího potrubím. K tomu docházelo, dokud nebyl vyčerpán veškerý dostupný monomer v oblasti. Později teplo plynule prochází kanálem do místa, kde je čerstvý monomer, a proces také začíná. V této metodě tým vyráběl pryskyřice s pravidelnými ostny a kontroloval délku a vzdálenost ostnů úpravou počáteční teploty roztoku. Použitím jiného monomeru nebo přidáním dalších sloučenin k roztoku vytvořili vědci materiály se vzory barev a tvrdosti. Nová metoda by mohla být jednoho dne použita k inteligentní výrobě různých nových materiálů, od pneumatik nebo obuvi až po elektroniku a biomateriál, uvedli vědci.

Odkazy: „Intenzivní testování během frontální polymerace“, autor: Evan M. Lloyd, Elizabeth C. Feinberg, Yuan Gao, Suzanne R. Peterson, Bhaskar Soman, Julie Hemmer, Leon M. Dean, Qiong Wu, Philippe H. Geubelle, Nancy R. Sottos a Jeffrey S.Moore, 24. března 2021, ACS Central Science.
DOI: 10,1021 / acscentsci.1c00110

Autoři berou na vědomí financování od Air Force Office of Scientific Research, Arnold & Mabel Beckman Foundation, National Science Foundation a Illinois Space Grant Consortium.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Ne! Je pravděpodobnější, že žádosti o půjčku zpracované kolem poledne budou zamítnuty

Úředníci bankovních půjček pravděpodobněji budou schvalovat žádosti o půjčky dříve a později během dne, zatímco „únava z rozhodování“ kolem poledne je spojena s nedodržováním...

Náročné modely před oddělením v Bothnian Bay

19. dubna 2021 Mořský led na severu Baltského moře vykazuje některé přesvědčivé vzory, než se na jaře roztaví a setře. Na rozdíl od mořského ledu, který...

Výjimečná biologická rozmanitost ve 14,7 milionu let starém tropickém deštném pralese a osvětluje vývoj

Ekologická rekonstrukce bioty Zhangpu. Obrazový kredit: NIGPAS Nově objevený miocénní biom osvětluje vývoj deštného pralesa Mezinárodní výzkumná skupina vedená profesorem WANG Bo a profesorem SHI...

Newsletter

Subscribe to stay updated.