توسعه الیاف ترکیبی پلیمری با استحکام فلز و انعطاف‌پذیری لاستیک

دانشمندان دانشگاه کارولینای شمالی موفق به تولید الیاف ترکیبی جدیدی شده اند که خواص کشسانی لاستیک و استحکام فلز را به صورت همزمان در خود دارد.

الیاف ترکیبی مورد بحث که به منظور استفاده در صنایع رباتیک (پوست ربات) و بسته بندی توسعه یافته، ترکیبی از فلز گالیوم با پوشش پلیمری کشسان است که با برخورداری از خواص هر دو ماده، در مقابل تنش و فشار مقاومت بالایی دارد.

در واقع محققان به دنبال ماده ای بودند که از استحکام فلزات بهره مند باشد اما در مقابل تنش های شدید و خم های متعدد، خواص خود را از دست نداده و نشکند. چنین خاصیتی در علم مواد چقرمگی نام داشته و هرچقدر یک ماده چقرمه تر باشد، توانایی آن در جذب فشار و تنش بیشتر بوده و سخت تر شکسته یا پاره می شود.

پوشش پلیمری نیز همین نقش را داشته و زمانی که ماده مورد کشش قرار می گیرد، انسجام کلی را حفظ کرده و پس از پایان کشش، قطعات جدا شده فلز را به یکدیگر می رساند.

مغزی فلزی الیاف جدید به لطف روکش پلیمری تا هفت برابر کشیده می شود

طبق اظهارات پروفسور مایکل دیکی سرپرست پروژه، مغزی فلزی رشته الیاف جدید می تواند به کمک پوشش پلیمری تا هفت برابر طول اصلی کشیده شود و سپس به حالت اول بازگردد. چنین قابلیتی به خصوص در بخش های متحرک و مفاصل ربات ها کاربرد داشته و علاوه بر مقاومت بالا در مقابل ضربات (خاصیت فلز)، جلوی تحرک ربات را هم نمی گیرد.

در حال حاضر تلاش های بسیاری در زمینه تقلید از پوست طبیعی برای استفاده در ربات ها صورت می گیرد که به گفته آقای دیکی، الیاف توسعه یافته در دانشگاه کارولینای شمالی علاوه بر حفظ خاصیت کشسانی پوست، مقاومت آن را نیز افزایش داده اند.

گفتنی است در پروژه مورد بحث به منظور اثبات طرح از فلز گالیوم استفاده شده و در صورت نیاز، امکان استفاده از سایر فلزات برای دستیابی به خواص متفاوت وجود خواهد داشت.