Сьогодні волокна використовуються майже в усіх галузях промисловості, їх можна знайти в аерокосмічній галузі, спорті, енергетиці та охороні здоров’я. У результаті вчені вже давно працюють над розробкою міцніших і якісніших волокон.
Нещодавно дослідники вУніверситет Роуенав Сполучених Штатах намагаються створити найміцніші полімерні волокна з коли-небудь створених. Доктор Вінс Бічлі, керівник проекту, сказав, що їх команда сподівається створити масштабне використане «суперволокно». Це волокно буде використовуватися в різних сферах для підвищення міцності виробів.
Повідомляється, що нещодавно команда Бічлі отримала грант у розмірі 523 дол. США 000 (приблизно 3,34 мільйона юанів) від Національного наукового фонду Сполучених Штатів, який буде використано на дослідження та технологічне вдосконалення протягом наступних трьох років. Команда є першою, хто систематично вивчає вплив різного тепла, температури та сил розтягування на певні волокна. Потім вони проведуть масштабні експерименти та створять математичні моделі.
Більш тонкі лазери, міцніші волокна
Насправді спочатку асистент Метт з Університету Роуена придумав використовувати лазери для нагрівання надтонких нановолокон проекту, які мають приблизно 1/200 ширини людської волосини. «Метт також зібрав лазерний нагрівальний пристрій і зібрав попередні дані, необхідні для фінансування досліджень», — згадує доктор Бічлі.
Відомо, що тепло від лазерного променя робить нановолокна гнучкими, тому волокна можна розтягувати, а їхні молекули розташовувати в ланцюги. Потім дослідники повинні швидко охолодити волокна, щоб зафіксувати молекули на місці, зміцнюючи надтонкі волокна. пасма. Виходячи з цього, дослідники вважають, що нановолокна можуть бути міцнішими за більш товсті волокна, оскільки їх високе співвідношення площі поверхні до об’єму дозволяє швидше нагріватися та охолоджуватися.
У попередніх експериментах дослідники використовували нагрівальні елементи або розчинники, щоб пом'якшити волокна. Тонкість операції та швидкість розриву волокна не були задовільними, але лазерна технологія може уникнути цих недоліків. Завдяки точності лазера дослідники можуть швидко сканувати кожне волокно, а також послідовно нагрівати й охолоджувати міліметр або близько того. волокна, поломки значно зменшилися.
більш інноваційний, ніж інноваційний
На додаток до вищезгаданих технологій, дослідники також застосують інший результат дослідження з великим потенціалом для розвитку - гусеничну систему, яка була остаточно сформована після десяти років досліджень і розробок доктора Бічлі та вдосконалення. Система доріжок, яка трохи нагадує автоматику ткацького верстата, утримує, переміщує та розтягує кожне волокно, коли лазер нагріває пучок сегмент за сегментом.
Професор Бічлі дуже пишається орбітальною системою, кажучи: «Ми навіть можемо обробити тисячі оптичних волокон за допомогою одного лазерного джерела за хвилину». Це означає, що багато типів волокон можна розробляти одночасно, включаючи нейлон, поліестер тощо, поліетилен і вуглець. Доктор Бічлі зараз працює над біорозкладним волокном полімолочної кислоти (PLA) для використання в біомедицині, яке, якщо його зміцнити, допоможе в поглинанні та вивільненні ліків в організмі.
Вірю, що з благословення влазерні технології, маленьке тіло волокна продовжуватиме виділяти велику енергію!
