Neskatoties uz to, ka formas atmiņas materiāliem ir ļoti labs izmantošanas potenciāls visdažādākajos lietojumos, daudziem no tiem ir viena īpašība: lai mainītu savu formu, tiem nepieciešams karstums. Tas, savukārt, var radīt problēmas to lietošanai vidē, kas jutīga pret temperatūru, piemēram, cilvēka ķermenī. Tomēr Šveices zinātnieku jaunajai attīstībai nav šo trūkumu, jo siltuma vietā materiāls ar formas atmiņu, ko viņi izveidojuši, izmanto magnētiski jutīgu šķidrumu. Par attīstību tiek ziņots žurnālā Advanced Materials.
Kā darbojas formas atmiņas materiāls?
Materiāla pamatā ir silikona saturošs polimērs, kura iekšpusē ir iekapsulēti īpaša šķidruma pilieni un kuru izstrādājuši zinātnieki no Šveices Paula Šērrera institūta un Šveices augstākās tehniskās skolas Cīrihē. Šis "magnetorheoloģiskais šķidrums" savukārt sastāv no ūdens, glicerīna un sīkām karbonildzelzs daļiņām. Šķidruma sastāvs ir līdzīgs pienam, kurā tauku daļiņas tiek izkliedētas (izšķīdinātas) ūdens šķīdumā.
Parastā stāvoklī materiāla struktūra paliek mīksta un elastīga. Bet tam ir jādarbojas tikai ar magnētisko lauku, un tajā esošā šķidruma pilieni pagarinās, un tajā esošās dzelzs daļiņas sakrīt gar magnētiskā lauka avotu. Pateicoties šiem diviem faktoriem, tiek novērots materiāla stingrības palielinājums 30 reizes.
Praksē tas nozīmē, ka, ja jūs iestatāt materiāla sākotnējo formu un pēc tam rīkojaties ar to ar magnētisko lauku, tad tas sacietē un saglabā šo formu, līdz magnētiskā lauka iedarbība apstājas. Kad tas notiek, materiāls atgriežas sākotnējā formā un kļūst mīksts.
Iepriekšējos pētījumos zinātnieki jau ir izveidojuši magnētiski aktivizētus formas atmiņas materiālus, kas sastāv no polimēriem, kas satur metāla daļiņas. Pēc Šveices zinātnieku domām, viņu magnetorheoloģiskā šķidruma īpatnības ļauj to polimēram kļūt stingrākam.
Reklāmas video:
Zinātnieki norāda uz vairākiem iespējamiem jauno materiālu izmantošanas gadījumiem. Piemēram, to var izmantot medicīnisko katetru izgatavošanai, kas pēc drošas ievietošanas asinsvados spēj mainīt to stingrību. To var izmantot, lai izveidotu pašdziedinošas riepas uz zemes bāzētu kosmosa kuģu izpētei, vai arī tādu robotikas sastāvdaļu ražošanā, kuras var kustēties bez vajadzības pēc motoriem.
Nikolajs Khizhnyak
