چینی ها یکی از کشسان ترین مواد را برای دنیای علم ساختند
دانلود فایل: یک هیدروژل فوق کششی که می تواند تا 15 برابر طول اولیه خود کشیده شود و به شکل اولیه خود بازگردد، یک گزینه مناسب برای ساخت ربات های نرم است.
به گزارش دانلود فایل به نقل از ایسنا، پژوهشگران چینی از ساخت یک هیدروژل با قابلیت کشسانی بسیار بالا خبر دادند.
به نقل از نیوساینتیست، هیدروژلی که می تواند تا حدود ۱۵ برابر طول اولیه خود کشیده شود، یکی از الاستیک ترین مواد شناخته شده تا به امروز است و میتوان از آن در ساخت دست ها یا تاندون های رباتیک بهره برد.
این هیدروژل ها از مولکول های پلیمری زنجیره ای بلند ساخته می شوند که توسط مولکول های آب به هم متصل شده اند. هیدروژل ها به علت کشسانی خود شناخته شده اند اما اغلب وقتی بیش از حد کشیده می شوند، به شکل اولیه خود باز نمی گردند.
«لی لی چن»(Lili Chen) پژوهشگر «دانشگاه چینهوا»(Tsinghua University) در پکن و همکارانش، یک نوع جدید از هیدروژل را توسعه داده اند که کشش فوق العاده ای دارد اما شکل اصلی خودرا حفظ می نماید. آنها ساختار هیدروژل معمولی را با قرار دادن زنجیره هایی اصلاح کردند که آنها را گردن بند مروارید می نامند. این زنجیره ها از مهره های پلیمری مارپیچی تشکیل شده است که اتم های کربن آنها را به هم متصل می کنند. این اتصالات می توانند تحت فشار باز شوند و به حالت پیشین خود بازگردند.
چن و گروهش برای ساخت این زنجیره ها، یک هیدروژل را خشک کردند تا زنجیره های پلیمری به سمت آنها جذب شوند. این در شرایطی است که بطور معمول توسط مولکول های آب با شدت بیشتری کشیده می شوند.
پژوهشگران دریافتند که طول ۳۰ سانتی متری هیدروژل آنها می تواند تا حدود پنج متر کشیده شود و در عرض چند ثانیه به طول اولیه خود بازگردد. یک دیسک از جنس هیدروژل به عرض دو سانتی متر که در همه جهات به بیرون کشیده می شود، می تواند ۱۰۰ برابر مساحت خودرا قبل از بازگشت به اندازه اصلی افزایش دهد.
پژوهشگران از هیدروژل، دست های رباتیک نیز ساختند که برای کنترل ملایم چیزهای شکننده طراحی شده اند. این دست ها توانستند چیزهایی مانند توت فرنگی را بردارند و به شدت در مقابل لطمه مقاوم بودند. دست ها حتی بعد از اینکه یک شخص روی آنها ایستاد یا با سوزن آنها را سوراخ کرد، به کار خود ادامه دادند.
«ژهوان هوآنگ»(Zehuan Huang) پژوهشگر «دانشگاه پکن»(PKU) که در این پژوهش شرکت نداشت، اظهار داشت: هیدروژل ها بطور معمول قابلیت کشسانی دارند اما زیاد الاستیک نیستند. این در شرایطی است که این هیدروژل هر دو خاصیت را برای ساخت مواد فوق العاده تغییر شکل پذیر و فوق الاستیک ترکیب می کند. بدون شک، این کار نشان دهنده یک پیشرفت بزرگ در ساخت مواد پلیمری با کارآیی بالاست و علاقه قابل توجهی را به بهره برداری از ژل های فوق الاستیک در حوزه رباتیک نرم برمی انگیزد.
منبع: itfile.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب