Ny teknik gør det muligt for metaller at "regenerere" som menneskelige knogler

Forskere ved University of Pennsylvania, USA, har udviklet en ny teknik, der tillader porøse metaller - såsom metallisk skum, hvis indre struktur ligner menneskelige knogler - at "regenerere" uden behov for svejsning eller blæser. . Dette kan være et stort gennembrud for teknik, især mekanik, og denne selvhelende egenskab kan være meget nyttig til reparation af forskellige metaldele og genstande, såsom robotarme, bildele og basekomponenter og rumstationer, for at nævne. nogle potentielle anvendelser.

Omgåelse af begrænsninger

I dag, når en metaldel går i stykker, er den tilgængelige mulighed at tilføre varme til de beskadigede områder, som regel ved hjælp af svejsninger og fakler, der udsætter komponenterne for temperaturer op til 3.000 grader celsius. Problemet er, at der er situationer, hvor denne praksis ikke anbefales, som for eksempel metalskum, en let, superresistent materialeklasse, der kombinerer de fysiske, kemiske og mekaniske egenskaber af metaller med de strukturelle fordele ved skum. se:

Som du måske har bemærket, består den indvendige struktur af disse skum af små luftlommer, og dette materiale udover at være ikke-antændeligt og modstandsdygtigt over for høje temperaturer er ekstremt effektivt til at absorbere stød og vibrationer, tilbyder elektromagnetisk beskyttelse og er en Fantastisk akustisk isolering. Dette gør ham til en elskling inden for rum-, skibs-, auto-, jernbane-, medicinsk-, byggesektoren og andre industrier. Hvis beskadiget og har behov for reparation, kan varmesmeltning imidlertid gå på kompromis med dens porøsitet og forringe dens funktionalitet.

Så for at omgå denne vanskelighed trak forskere på materialer, der kunne regenerere selv - såsom dem, der er fremstillet af fleksibel plast og polymerer, der, når de er brudt, frigiver stoffer, der kan strømme gennem den indre struktur og "reparere" det beskadigede objekt, selv ved stuetemperatur.

Benmetal

Hvad teamet udviklede var en teknik til påføring af et lag af et inert og formbart stof kaldet Parylene D på metalskummet - en fleksibel polymer, der, selv om den er modstandsdygtig, bruges lettere end metallet nedenunder. . Men den seje ting er, at forskerne brugte Parylene som en slags 'skadeflagg', så når dette lag er beskadiget, og metaloverfladen udsættes, er det kun muligt at reparere de beskadigede skumsteder ved galvanisering.

Dette er for øvrig en elektrokemisk proces, hvor et metal kan overtrækkes med et andet - som det er tilfældet, når et smykke er guldbelagt, f.eks. Til dette skal genstanden, der skal dækkes, nedsænkes i en elektrolytvæske ved stuetemperatur, og der påføres en elektrisk strøm, der tillader, at metalets ioner kan coates let strømme og sætte sig på stykket og danne et "dækning". ".

I teknikken, der er udviklet af forskerne, dyppes skummet i badet til galvanisering, og ionerne akkumuleres kun i områder, hvor Parylene ikke længere er til stede - og som tyder på, at der er sket nogen skade - omformning af den ødelagte struktur analogt til at knogler regenererer efter at have lidt brud. Forskere har udført tests på 3 forskellige typer skader (revnede, ødelagte og fuldstændigt sektionsprøver) på nikkelskum og har fået succes med alle "plaster", men har til formål at udvide eksperimenterne og undersøgelserne for at gøre processen mere omfattende. .

Ny teknik gør det muligt for metaller at "regenerere" som menneskelige knogler via TecMundo