15:06
Comentarii Adauga Comentariu

_ Inginerii dezvoltă un nou tip de material cu memorie de formă

_ Inginerii dezvoltă un nou tip de material cu memorie de formă

Metalele cu memorie de formă, care pot reveni de la o formă la alta pur și simplu prin încălzire sau declanșare în alt mod, au fost utile într-o varietate de aplicații, ca dispozitive de acționare care pot controla mișcarea diferitelor dispozitive. Acum, descoperirea unei noi categorii de materiale cu memorie de formă realizate mai degrabă din ceramică decât din metal ar putea deschide o nouă gamă de aplicații, în special pentru setările de temperatură înaltă, cum ar fi dispozitivele de acționare din interiorul unui motor cu reacție sau a unui foraj adânc.

Noile descoperiri vor fi raportate în revista Nature, într-o lucrare a fostului doctorand Edward Pang Ph.D. '21 și profesorii Gregory Olson și Christopher Schuh, toți din cadrul Departamentului de Știința și Inginerie a Materialelor al MIT.

Materialele cu memorie de formă, explică Schuh, au două forme distincte și pot comuta între ele. Ele pot fi declanșate cu ușurință de temperatură, stres mecanic sau câmpuri electrice sau magnetice, pentru a-și schimba forma într-un mod care exercită forță, spune el.

„Sunt materiale interesante pentru că sunt un fel ca un piston solid”, spune el – cu alte cuvinte, un dispozitiv care poate împinge ceva. Dar, în timp ce un piston este un ansamblu de mai multe piese, un „material cu memorie de formă este un material solid care face toate acestea. Nu are nevoie de un sistem. Nu are nevoie de multe piese. Este doar un material, și își schimbă forma în mod spontan. Poate funcționa. Așadar, este interesant ca „material inteligent”,” spune el.

Metalele cu memorie de formă au fost folosite de mult timp ca simple dispozitive de acționare într-o varietate de dispozitive dar sunt limitate de temperaturile de serviciu realizabile ale metalelor utilizate, de obicei cel mult câteva sute de grade Celsius. Ceramica poate rezista la temperaturi mult mai ridicate, uneori de până la mii de grade, dar sunt cunoscute pentru fragilitatea lor. Acum, echipa MIT a găsit o modalitate de a depăși acest lucru și de a produce un material ceramic care se poate acționa fără a acumula daune, făcând astfel posibil ca acesta să funcționeze în mod fiabil ca material cu memorie de formă prin multe cicluri de utilizare.


p> „Materialele cu memorie de formă care există în lume, toate sunt din metal”, spune Schuh. „Când schimbați forma unui material la nivel atomic, există o mulțime de daune care pot fi create. Atomii trebuie să se remanieze și să-și schimbe structura. Și, pe măsură ce atomii se mișcă și se reorganizează, este oarecum ușor să-i introduceți în pete greșite și creează defecte și deteriorează materialul, ceea ce le duce la oboseală și, în cele din urmă, se destramă."

El adaugă că "ajungi cu materiale care se pot deforma de câteva ori, dar în cele din urmă se degradează și se pot destrăma. Și, pentru că metalele sunt atât de ductile, sunt puțin mai rezistente la deteriorări, așa că domeniul s-a concentrat cu adevărat pe metale, deoarece atunci când un metal este deteriorat în interior, îl poate tolera."

Ceramica, în schimb, nu tolerează deloc deteriorarea și, în mod normal, nu se îndoaie, ci se fracturează. Zirconia este una despre care se știe că are o proprietate de memorie a formei, dar acumulează daune foarte ușor în timpul unui ciclu de memorie a formei - o proprietate măsurată ca histerezis ridicat. „Ceea ce am vrut să facem cu această lucrare a fost să proiectăm o nouă ceramică și să țintim în mod specific acea histerezis. Am vrut să proiectăm o ceramică în care transformarea [formei] este cumva încă gigantică: vrem să facem multă muncă. Dar pe plan intern, la scara atomică, este mai blând.”

Schuh explică că Pang, care a condus lucrarea, „a luat toate instrumentele moderne ale științei, tot ce poți numi – termodinamică computațională, fizica transformării de fază, calcule cristalografice. , învățarea automată — și a pus toate aceste instrumente împreună într-un mod cu totul nou” pentru a rezolva problema creării unui astfel de material.

Rezultatul a fost o nouă variantă de zirconiu. „Practic, este zirconiu”, spune Schuh. „Arata, miroase si are gust ca zirconia pe care oamenii o cunosc si o folosesc deja, inclusiv ca zirconia cubica in bijuterii.” Dar unii atomi de diferite elemente au fost introduși în structura sa într-un mod care îi modifică unele dintre proprietățile. Aceste elemente „se dizolvă în rețea și o sculptează și schimbă acea transformare, o fac mai blândă la scară atomică.”

Histereza sa schimbat atât de dramatic încât acum seamănă cu cea a metalelor, spune Schuh. „A fost o schimbare uriașă – vorbim despre un factor de 10”. Iar deformarea pe care o poate realiza materialul se ridică la aproximativ 10%, ceea ce înseamnă că o tijă din acest material ar putea deveni cu 10% mai lungă atunci când este declanșată - suficient pentru a face o muncă semnificativă.

O aplicație comună a materialelor cu memorie de formă. sunt supape de siguranță, unde dacă un rezervor de ceva depășește o anumită temperatură critică, supapa este declanșată de acea căldură, deschizându-se automat pentru a elibera presiunea și a preveni explozia. Noul material ceramic ar putea extinde acum această capacitate la situații cu temperaturi mult mai ridicate decât ar putea suporta materialele actuale.

De exemplu, actuatoarele care direcționează fluxul de aer în interiorul unui motor cu reacție ar putea fi o aplicație utilă, spune Pang. În timp ce mediul general de acolo este fierbinte, există diferite canale de flux de aer controlate, astfel încât aceste fluxuri ar putea fi utilizate pentru a declanșa o ceramică cu memorie de formă prin direcționarea aerului mai rece sau mai fierbinte pe dispozitiv, după cum este necesar.

Astăzi. , ceramica cu memorie de formă care există „sunt un fel de curiozitate de laborator”, deoarece se destramă după câteva cicluri, spune Schuh. „Acesta este un pas în direcția de a face ceva care poate funcționa în mod reproductibil și fiabil de multe ori, de multe ori în funcțiune.”

Echipa intenționează să continue explorarea materialului, găsind modalități de a-l produce în loturi mai mari și forme mai complexe și testându-i capacitatea de a rezista multor cicluri de transformare.

Ceea ce l-a atras în primul rând către acest proiect, spune Schuh, este potențialul său pentru aplicații largi. „Există lucruri pe care le facem cu sisteme mecanice complexe care au o mulțime de piese și ansambluri și ideea că poți înlocui un pachet complicat de lucruri cu un singur material care are funcționalitatea încorporată la scară atomică – pentru mine, asta este atractiv. pentru că transformă lucruri mari, complicate în lucruri mici, simple. În unele privințe, este ca și cum ai înlocui tuburile de vid cu tranzistori."

Deși este greu de prezis zonele în care acest material își va găsi primele utilizări practice, Schuh spune că, de exemplu, „este foarte greu să reducă un piston hidraulic. Este greu să faci asta la micro scară”. Dar acum, „ideea că aveți o versiune în stare solidă a acesteia la scară foarte mică — întotdeauna am simțit că există o mulțime de aplicații pentru mișcările la scară mică. Microroboți în locuri mici, supape de laborator pe cip, o mulțime de lucruri mici care necesită acționare ar putea beneficia de materiale inteligente ca acesta.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Alba Iulia 1 Decembrie 1918 - Alba Iulia 1 Noiembrie 1599 - Zilele Unirii Românilor. Pe ce melodie a intrat Mihai Viteazul în Alba Iulia?

ÎN FINAL, ÎN FINAL, ÎN FINAL - Grupul Național descoperă frauda electorală a democraților �n timp real � IATA CUM AU FACUT-O

Bilderberga Ursula a scăpat porumbelul: "100.000 de soldați ucraineni morți în războiul cu Rusia". După ce a scăpat porumbelul UE-ul și Ursula și-au tăiat din video propria declarație, exact ca la bolșevici.

_ �Nu știu despre asta� � Joe Biden ridică �ndoieli cu privire la candidatura prezidențială pentru 2024 (VIDEO)

_ Michelle Heaton încearcă o ridicare îndrăzneață în timpul antrenamentului Dancing On Ice

_ Abbie Quinnen își arată silueta tonifiată în lenjerie sexy neagră Ann Summers

_ Graham Arnold îndeamnă cluburile din Premier League să împrăștie ciocnirea pe starul Socceroos, Harry Souttar

Fostul președinte al Georgiei a fost otrăvit cu mercur și alte metale: medicii susțin că va interveni coma și decesul

_ Președintele WEF Klaus Schwab a fost depistat la hotelul Washington DC

_ Teen Vogue publică un articol de la un doctor care promovează mutilarea minorilor �n numele �afirmației de gen�

_ Săptămâna de lucru de patru zile, win-win pentru angajaţi şi companii

_ Fotograful de natură sălbatică al anului înregistrări preselectate, inclusiv trio de maimuțe tremurânde

_ Robbie Slater îl strică pe Craig Foster Mark Bosnich pentru că l-a trântit pe Graham Arnold Socceroos Cupa Mondială

_ Anthony Albanese se întâlnește cu un tânăr grup pop după ce a fost numit „prim-ministru de partid”

_ Frenchwoman to become first female to referee men's World Cup football match

_ Ostaticul politic J6, Jon Mellis, vorbește � 6 ianuarie Deținuții au fost agresați sexual și �zitiți �n mijlocul nopții� � Urmează doi ani de izolare și abuz � VA RUGAM DĂ MAI JOS

_ Clubul de membri private Annabel's își dezvăluie fațada festivă FOARTE extravagantă

_ Nu a fost văzut demonstrantul care a condus mulțimile care ceru încetarea lui Xi Jinping și a Partidului Comunist din China

_ Curtea de Conturi a UE dă alerta pentru sistemul bancar - E vorba de un val de procese

_ Rosie Huntington-Whiteley merge la cumpărături de Crăciun cu mama ei

_ Kevin McCarthy Scrisoare către Comitetul J6 al Camerei cere personalului să păstreze documentele și promite audieri privind securitatea Lax Capitol

_ IAN HERBERT: Țara Galilor ARE NEVOIE ca Gareth Bale să rămână chiar și după dezamăgirea la Cupa Mondială

_Călin Georgescu - 01 Dec 2022 07:26:02

_ Raport: Industria globală a produselor de lux va creşte cu 21%, în acest an

_ Prințul William și Kate Middleton aterizează la Boston pentru o călătorie în SUA, în mijlocul disputelor de rasă regală

_ Nimeni nu a fost mai rapid decât Rawalpindi Express! Ian Bell a încercat să-i țină departe pe cei 100 mph ai lui Shoaib

_ Mama, 35 de ani, care a cheltuit peste 100.000 de lire sterline pe proceduri cosmetice, își laudă transplantul de păr

_ UE a făcut primii paşi spre certificarea eliminărilor de dioxid de carbon din atmosferă

_ World Cup: Why was Griezmann's goal ruled out?

_ Jessica Plummer este simbolul șicului într-un top negru adânc și pantaloni cu dungi

_ Elon Musk se �nt�lnește cu CEO-ul Apple, Tim Cook, după ce a amenințat cu �războiul� din cauza App Store

_ Czeslaw Michniewicz recunoaște că „s-a oprit inima” în timp ce privea Polonia cum se strângea în ultimele șaisprezece

_ Verdasco, 39 de ani, acceptă o interdicție de două luni pentru încălcarea regulilor anti-doping prin utilizarea unui medicament pentru a trata ADHD

_ Ole Gunnar Solskjaer a „vizionat din nou toate cele 168 de meciuri ca antrenor al Man Utd” de când a plecat

_ Natalie Roser riscă o defecțiune majoră a garderobei în timp ce își eliberează lenjeria într-o rochie albă subțire

_ Macron va vorbi cu Putin. Ce solicitări va avea şeful Franţei

_ Jessica Hayes din Insula Iubirii se defectează în timp ce discută despre obținerea de umplutură

_ David Beckham se bucură de victoria Angliei la Cupa Mondială într-un cinema privat

_ Mary-Kate Olsen se ține de cald într-o haină neagră supradimensionată în timp ce face comisioane în New York City

_ Cenzura chineză dă chix. Utilizatorii reţelelor sociale au găsit modalităţi de a o ocoli şi de a posta filmuleţe

_ Alex Bowen începe o provocare de caritate ca un omagiu adus răposatului său cel mai bun prieten Joe

_ Jesinta și Buddy Franklin CONFIRMĂ că se mută pe Gold Coast după ce au cumpărat un conac de 9 milioane de dolari

_ Romania National Day/Speaker Ciolacu: We stand chance to fully accomplish our European dream, join Schengen

_ Scandalul de la Palatul Buckingham îi urmărește. William și Kate, huiduiți în prima lor călătorie după moartea Reginei Elisabeta

_ Romania National Day/ForMin Aurescu: This day is an opportunity to reaffirm national consciousness and unity

_ Ollie Pope devine al treilea centurion al Angliei în ziua incredibilă de deschidere a primului test din Pakistan

_ Fanii pakistanezului critic terenul „patetic” al lui Rawalpindi și îl numesc „o rușine pentru cricket”

_ NHL - Al optulea eşec consecutiv pentru Chicago Blackhawks

_ Ryan Reynolds și Bradley Cooper vorbesc pe o stradă din New York

_ Care este secretul ei? Vedeta acasă și în deplasare, Erika Heynatz, în vârstă de 47 de ani, demonstrează că abia a îmbătrânit o zi

_ Întâlnire surpriză între bărbații din viața Elenei Udrea, Dorin Cocoș și Adrian Alexandrov - care a fost atmosfera dintre ei / VIDEO

_ Noua spumă pe bază de nanotuburi de carbon promite o protecție superioară împotriva comoțiilor

_ Graham Arnold aduce un omagiu pub-ului său preferat după ce și-a schimbat numele pentru a susține Cupa Mondială Socceroos

_ Netanyahu despre Kanye Kerfuffle: �Donald Trump a făcut lucruri grozave pentru Israel�

_ Ziua Naţională - Rafila: La mulţi ani tuturor românilor şi fie ca spiritul Marii Uniri să ne adune pentru realizarea proiectelor de dezvoltare şi bunăstare

_ World Cup: Belgium at breaking point

_ Justin Bieber se îndreaptă spre studio după ce a luat micul dejun în LA

_ Alertă de securitate în Spania: încă un pachet exploziv a fost găsit la o bază militară

_ Transelectrica pregăteşte investiţii de zeci de milioane de lei pentru creşterea siguranţei în alimentarea consumatorilor din sudul Capitalei

_ LIV Golf anunță evenimentele Spania, Singapore, Mexic


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57 Pag.58 Pag.59 Pag.60 Pag.61 Pag.62 Pag.63
Pag.64 Pag.65 Pag.66 Pag.67 Pag.68 Pag.69 Pag.70 Pag.71
Pag.72 Pag.73 Pag.74 Pag.75 Pag.76 Pag.77 Pag.78 Pag.79
Pag.80 Pag.81 Pag.82 Pag.83 Pag.84 Pag.85 Pag.86 Pag.87
Pag.88 Pag.89 Pag.90 Pag.91 Pag.92 Pag.93 Pag.94 Pag.95
Pag.96 Pag.97 Pag.98

Nr. de articole la aceasta sectiune: 5861, afisate in 98 pagini.



ieri 21:59