Železné piliny v magnetickém poli, licence obrázku public domain
Železné piliny v magnetickém poli, licence obrázku public domain

Magnetické pole umí ovládat tvar i pevnost materiálu

Nové chytřejší materiály s tvarovou pamětí využívají magnetických kapiček v polymeru.
Výzkumníci z Paul Scherrer Institute PSI a ETH Zurich (tiskovou zprávu vydala první z těchto institucí) vyvinuli materiál, který si ponechává tvar (zpevní se) působením magnetického pole. Jedná se o kompozit, který se svým fungováním odlišuje od současných materiálů s tvarovou pamětí. Skládá se z polymeru, do něhož jsou zapuštěny kapičky tzv. magnetoreologické tekutiny (kapičky ze směsi vody a glycerolu, v němž se vznášejí částice karbonylovaného železa, Fe(CO)5; magnetoreologické = deformující se působením magnetického pole).
Fungování kompozitu ukazuje video níže. Materiál různě nakroutíme pomocí pinzety do smyčky, v přítomnosti magnetického pole tato struktura ztuhne a udrží si svůj tvar, i když pinzetu dáme pryč, po odstavení magnetu páska zase obnoví tvar původní. Magnetické vlastnosti a související triky s tvarem poskytuje materiálu přirozeně sloučenina železa. Účinkem magnetického pole roste délka kapiček v polymeru a částice pentakarbonylu železa se orientují podle siločar. Tuhost materiálu tím vzrůstá asi 30krát.
Jiné materiály tohoto typu pracují přímo s vestavěnými částicemi kovů v polymerech. Má-li však magneticky citlivá fáze povahu kapaliny, dokáže v materiálu způsobovat mnohem větší síly (tzn. po odstranění pinzety udržet i jinak mechanicky/energeticky krajně „nevýhodný“ tvar.)

Demonstrační video z Youtube

Podle studie publikované v Advaced Materials by tento materiál mohl najít využití v leteckém a kosmickém průmyslu, medicíně, robotice i elektronice (změna tvaru bez nějakého speciálního motorku apod.). V medicíně je např. oproti stávajícím technikám využívajících pro ovládání tvaru změny teploty magnetické pole výhodnější, protože teplo může poškozovat tkáň a může být také obtížné zajistit, aby se předmět ohříval či chladil rovnoměrně. Takto by např. šlo ovládat tvar katetrů posunovaných v cévách tak, aby operace byla co nejméně invazivní.

Paolo Testa et al, Magnetically Addressable Shape‐Memory and Stiffening in a Composite Elastomer, Advanced Materials (2019). DOI: 10.1002/adma.201900561
Zdroj: Eurekalert.org

Včelí dělnice častěji zabíjejí promiskuitní královny

Alespoň tedy u tropických včel Scaptotrigona depilis. Vyplývá to z komplikovaných poměrů genetické příbuznosti, která …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close