Найти в Дзене
Энергофиксик

Ученые создали новый вид бумаги, которая может регулировать свою твердость в ответ на электрический ток

Оглавление

Ученые из Германии разработали новый тонкий материал, который способен переходить от жесткого к мягкому состоянию за счет воздействия электрического тока. Об этом необычном изобретении я и хочу сегодня рассказать.

Ученые разработали ультратонкую форму бумаги, которая может регулировать свою твердость в ответ на электрический ток.
Ученые разработали ультратонкую форму бумаги, которая может регулировать свою твердость в ответ на электрический ток.

Как удалось создать электрически активную бумагу

Новый материал был создан инженерной группой из Университета Йоханнеса Гутенберга (Майнц) и Университета Фрайбурга. Так в качестве основы учеными был использован нанофибрилл целлюлозы.

Данный материал можно извлекать из клеточных стенок деревьев, а так как он существенно тоньше микроволокна, которое используется для создания обычной бумаги, ученые получили полностью прозрачную, смахивающую на стекло бумагу, но при этом жесткую и прочную.

После этого ученые подвергли получившуюся «нанобумагу» воздействию электрического тока. И оказалось, что чем выше подавалось напряжение на нанобумагу, тем мягче становился исследуемый материал. Это было объяснено разрушениями точек сшивания в материале на молекулярном уровне.

Электрическое переключение биоинспирированных нанокомпозитов на основе CNF и водородно-связанных полимеров с использованием джоулева нагрева для модуляции термообратимых супрамолекулярных связей в полимерном связующем.
Электрическое переключение биоинспирированных нанокомпозитов на основе CNF и водородно-связанных полимеров с использованием джоулева нагрева для модуляции термообратимых супрамолекулярных связей в полимерном связующем.

Но самое удивительное, что процесс оказался полностью обратимым. Как только ученые прекращали подачу напряжения, материал вновь становился твердым.

По словам профессора А. Вальтера, такое поведение материала невероятно. Ведь практически все материалы, которые окружают нас, не очень изменчивы и крайне неохотно переходят из жестких состояний в эластичные. А в конкретном эксперименте этого можно добиться всего одним щелчком тумблера.

Каковы перспективы нового материала

Механические модели, адаптирующиеся к электричеству, под приложенным напряжением
Механические модели, адаптирующиеся к электричеству, под приложенным напряжением

Любое открытие должно приносить пользу. Так и в этом случае. Ученые предполагают, что их новый вид бумаги с электрическим управлением можно будет использовать в виде адаптивных демпфирующих материалов, которые начинают затвердевать под воздействием больших нагрузок.

На данном этапе ученые продолжают работу с целью улучшить адаптивный материал. Они поставили задачу создать версию с собственным бортовым накопителем энергии. Это позволит запускать реакции изнутри, без внешнего управления.

Результатами проделанной работы ученые поделились на страницах интернет портала Nature Communications.

Понравился материал? Тогда ставим палец вверх и подписываемся на канал. Спасибо за внимание!

Наука
7 млн интересуются