IBM Research telah menciptakan gel self-healing suhu tinggi

Silicon Valley, AS, tim Riset IBM telah mengumumkan penemuan baru - organogel yang dapat menyembuhkan diri sendiri dengan kemampuan unik. Gel ini mengeras saat didinginkan, tetapi kembali ke keadaan semula dengan meningkatnya suhu. Hasil karya para ilmuwan telah dipublikasikan.

Ruang lingkup gel cukup luas, misalnya, zat semacam ini dapat digunakan dalam industri. Gel dapat dituangkan ke dalam cetakan, didinginkan, dan ketika Anda melihat bahwa ada kesalahan dalam casting yang dihasilkan, Anda dapat mengulangi proses pemanasan-pendinginan untuk memperbaiki cacat.

Apa itu gel?

Gel (unit gel, dari lat. Gelo - "beku") adalah sistem terstruktur yang terdiri dari zat dengan berat molekul tinggi dan berat molekul rendah. Kehadiran kerangka polimer tiga dimensi (mesh) memberi tahu gel sifat mekanis padatan: kurangnya fluiditas, kemampuan mempertahankan bentuk, kekuatan, dan deformabilitas (keuletan dan elastisitas). Gel terdiri dari setidaknya dua komponen, yang salah satunya membentuk jaringan makromolekul tiga dimensi kontinu, bertindak sebagai bingkai, rongga di mana diisi dengan medium dispersi pelarut berbobot molekul rendah.

Gel dapat dibandingkan dengan jaring ikan yang banyak, sel-selnya diisi dengan cairan. Di IBM Research, molekul monomer ditambahkan ke organogel. Dalam percobaan yang dilakukan oleh para ilmuwan, molekul inisiator juga ditambahkan ke massa awal, yang, di bawah pengaruh radiasi UV, mengubah monomer menjadi polimer. Dengan demikian, organogel yang dibuat oleh IBM, ketika terpapar radiasi UV, menjadi keras, seperti plastik.

Demonstrasi elastisitas organogel

Setelah melakukan beberapa lusin tes untuk mengukur kekerasan gel dan menentukan rasio komponen yang benar, para ahli menciptakan gel yang dimodifikasi yang dapat dilebur pada suhu di atas 80 derajat Celcius dan yang mengembalikan sifat-sifatnya ketika didinginkan hingga 20 derajat. Pada hasilnya, para ilmuwan menerima gel (yang pertama dari jenisnya), yang dapat dicairkan dan didinginkan tanpa kehilangan kualitas uniknya. Segera setelah objek bentuk yang diinginkan terbentuk dari gel seperti itu, objek yang dihasilkan terkena radiasi UV, yang mengarah pada pengerasan akhir gel.



Bahan tersebut dapat digunakan untuk menutup celah. Organogel adalah zat cair yang cukup untuk dengan mudah menembus ke ruang kecil, tetapi tidak bocor keluar dari mereka. Paparan radiasi UV memungkinkan bahan mengeras, yang mengarah ke segel lengkap retak. Di masa depan, zat semacam itu juga dapat digunakan untuk bekerja di printer 3D. Pada saat yang sama, banyak printer 3D modern tidak ideal, karena aplikasi berlapis dari suatu zat menyebabkan cacat dalam struktur dan bentuk. Dan gel baru dapat digunakan untuk membuat benda yang hampir sempurna dengan mengubah suhu dan tingkat radiasi UV. Menurut para ahli, mengontrol suhu gel memungkinkan Anda untuk menyingkirkan masalah dengan struktur dan penampilan model yang dicetak.

A adalah gel biasa, B adalah gel yang dibuat oleh IBM. Di sebelah kiri - keadaan gel dalam kondisi biasa, di sebelah kanan - sampel yang sama setelah pemanasan



Kontinuitas

Gel yang disebutkan di atas dibuat menggunakan bahan dari proyek dua tahun ilmuwan IBM Jim Hedrick dan Jeannet Garcia. Kemudian para ilmuwan mengembangkan metode untuk sintesis polimer industri. Penggunaan proses yang dibahas dalam materi ini memungkinkan kami untuk membuat organogel dengan sifat yang dijelaskan.

Source: https://habr.com/ru/post/id388941/