Chất kết dính mới: đột phá từ vật liệu ghi nhớ hình dạng
07/08/2024/
723 Lượt xem
Chất kết dính mới được làm từ vật liệu ghi nhớ hình dạng, có thể tái sử dụng, dính trên nhiều bề mặt khác nhau.
Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Nanyang (Singapore) vừa tạo ra chất kết dính mới làm từ vật liệu ghi nhớ hình dạng và dính trên nhiều bề mặt khác nhau, một bước đột phá giúp việc bò trên tường như Người Nhện có thể thành hiện thực trong tương lai.
Giáo sư Jimmy Hsia, đại diện nhóm nghiên cứu cho biết, công nghệ này sẽ rất hữu ích để chế tạo robot có thể leo lên nhiều loại bề mặt, hoặc các thiết bị leo núi như găng tay và ủng cho con người đeo.
Với nhiệt độ phòng, polyme epoxy E44 là một loại nhựa cứng và thủy tinh, nhưng khi đun nóng, nó sẽ trở nên mềm và giống cao su, có khả năng khóa vào các ngóc ngách cực nhỏ. Ở trạng thái nóng, nó có thể lộ ra các vết nứt và kẽ hở nhỏ trên bề mặt, khi nguội đi sẽ hình thành các liên kết cực mạnh nhờ hiệu ứng khóa hình dạng. Để tháo ra chỉ cần làm nóng trở lại.
Trong các thử nghiệm, chất kết dính này có thể bám vào nhiều loại kết cấu khác nhau và không để lại bất kỳ dư lượng chất dính nào. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra hình dạng tốt nhất của vật liệu là một loạt các cấu trúc giống như sợi tóc, mỗi sợi rộng vài mm. Bằng cách sắp xếp một tập hợp các sợi nhỏ như vậy, nhóm nghiên cứu tăng trọng lượng mà chất kết dính có thể giữ được. Thí nghiệm cho thấy, sử dụng các sợi nhỏ có tiết diện 19,6 mm2, với mỗi sợi có thể giữ tới 1,56 kg. Việc bổ sung thêm nhiều sợi nhỏ sẽ làm tăng trọng lượng tối đa mà vật liệu giữ được, với một miếng đệm cỡ lòng bàn tay gồm 37 sợi nhỏ có thể chịu được trọng lượng 60 kg.
Để sử dụng, chất kết dính cần được làm nóng đến 60°C (140°F) nhằm tách ra khỏi bề mặt, việc này sẽ mất khoảng một phút khi làm nóng bằng máy sấy tóc. Sau khi được ép vào một bề mặt, nó sẽ mất khoảng ba phút để đủ nguội và khóa chặt vào vị trí.
Tiến sĩ Linghu Changhong, thành viên khác trong nhóm nghiên cứu cho hay, nhóm đang nỗ lực nghiên cứu để rút ngắn khoảng thời gian kích hoạt vật liệu xuống chỉ còn vài giây và nhiệt độ chuyển đổi có thể hạ xuống gần bằng nhiệt độ cơ thể, nhằm mở ra nhiều khả năng ứng dụng. Các kích thích để chuyển vật liệu từ trạng thái này sang trạng thái khác cũng có thể cải tiến thêm, chẳng hạn như sử dụng dòng điện hoặc ánh sáng.