Key Takeaway
- Bidang bahan baik pulih sendiri yang semakin berkembang suatu hari nanti boleh bermakna alat yang tidak memerlukan pembaikan.
- Penyelidik telah mencipta nanokristal membaiki sendiri yang boleh digunakan dalam semikonduktor.
- Penyelidik Australia baru-baru ini menunjukkan cara untuk membantu plastik bercetak 3D menyembuhkan dirinya sendiri pada suhu bilik hanya menggunakan lampu.
Lupakan menggantikan bahagian yang rosak kerana telefon pintar anda suatu hari nanti mungkin boleh sembuh sendiri.
Penyelidik mengatakan mereka telah menemui nanohablur baik pulih sendiri yang boleh digunakan dalam semikonduktor. Nanocrystals ditujukan kepada panel solar tetapi boleh mempunyai pelbagai kegunaan dalam elektronik. Ia adalah sebahagian daripada usaha yang semakin meningkat untuk mencari bahan yang membaiki sendiri untuk mengurangkan sisa.
"Pengguna kini boleh membaiki keretakan pada litar yang sebelum ini tidak boleh diakses dengan tangan," pakar teknologi Jonathan Tian memberitahu Lifewire dalam temu bual e-mel. "Biasanya, apabila pecah sedemikian berlaku, keseluruhan cip (atau malah keseluruhan peranti) boleh dibuang. Tambahan pula, dengan memanjangkan hayat sistem elektrik, teknologi penyembuhan sendiri akan mengurangkan jumlah sisa elektronik yang memasuki persekitaran."
Sembuhkan Diri Anda
Walaupun bahan penyembuhan diri mungkin kelihatan seperti fiksyen sains daripada filem seperti The Terminator atau Spiderman, bahan itu menjadi kenyataan. Para saintis Institut Teknologi Israel baru-baru ini membangunkan semikonduktor nanokristal mesra alam yang mampu menyembuhkan diri.
Proses menggunakan sekumpulan bahan yang dipanggil perovskit berganda yang memaparkan sifat penyembuhan diri selepas rosak oleh sinaran pancaran elektron. Perovskit, yang pertama kali ditemui pada tahun 1839, baru-baru ini mendapat perhatian saintis kerana ciri elektro-optik unik yang menjadikannya sangat cekap dalam penukaran tenaga, walaupun pengeluaran yang murah. Perovskit boleh berguna dalam sel suria.
Nanopartikel perovskit dihasilkan di makmal menggunakan proses ringkas dan ringkas yang melibatkan pemanasan bahan selama beberapa minit. Mikroskop elektron penghantaran menyebabkan kerosakan dan lubang pada nanohablur.
Penyiasat "melihat lubang-lubang itu bergerak bebas dalam nanokristal tetapi mengelak tepinya," tulis pasukan itu dalam satu kenyataan berita. "Para penyelidik membangunkan kod yang menganalisis berpuluh-puluh video yang dibuat menggunakan mikroskop elektron untuk memahami dinamik pergerakan dalam kristal. Mereka mendapati bahawa lubang terbentuk pada permukaan nanozarah, dan kemudian bergerak ke kawasan yang stabil secara bertenaga di dalamnya."
Bidang Berkembang
Bidang bahan baik pulih sendiri berkembang pesat. Sebagai contoh, penyelidik Australia baru-baru ini menunjukkan cara untuk membantu plastik bercetak 3D menyembuhkan dirinya sendiri pada suhu bilik hanya menggunakan lampu. Pasukan Universiti New South Wales telah menunjukkan bahawa menambahkan "serbuk khas" pada resin cecair yang digunakan dalam proses pencetakan kemudiannya boleh membantu membuat pembaikan yang cepat dan mudah sekiranya bahan tersebut pecah.
Lampu LED standard yang bersinar boleh membaiki plastik yang dicetak dalam masa kira-kira satu jam, yang menyebabkan tindak balas kimia dan gabungan dua kepingan yang pecah.
Para penyelidik mendakwa bahawa keseluruhan proses menjadikan plastik yang dibaiki lebih kuat berbanding sebelum ia rosak. Diharapkan pembangunan lanjut teknik ini akan membantu mengurangkan sisa kimia pada masa hadapan.
"Di banyak tempat di mana anda menggunakan bahan polimer, anda boleh menggunakan teknologi ini," kata Nathaniel Corrigan, salah seorang ahli pasukan, dalam satu kenyataan berita. "Jadi, jika komponen gagal, anda boleh membaiki bahan tersebut tanpa perlu membuangnya. Terdapat manfaat alam sekitar yang jelas kerana anda tidak perlu mensintesis semula bahan baharu setiap kali ia rosak. Kami meningkatkan jangka hayat bahan ini, yang akan mengurangkan sisa plastik."
Bram Vanderborght, seorang profesor di Vrije Universiteit Brussel di Belgium, adalah sebahagian daripada pasukan yang bekerja pada pencengkam robot yang membaiki sendiri. Penggenggam menggunakan polimer penyembuhan sendiri dan bertujuan untuk digunakan dalam persekitaran di mana robot sering rosak. "Tetapi teknologi ini dan kerja kami juga mempunyai aplikasi di luar aplikasi semasa," katanya kepada Lifewire dalam temu bual e-mel.
Robot penyembuhan diri boleh memberikan lebih autonomi pada masa hadapan.
"Kami boleh menjangkakan kemajuan dalam membangunkan sistem bahan tahan kerosakan yang menyokong fungsi elektronik dan robotik," kata Tian. "Sistem ini mungkin termasuk bahan yang mampu mengesan kerosakan, melaporkan kejadian dan menyembuhkan atau melaraskan sifat bahan untuk mengurangkan kerosakan bagi mengelakkan kegagalan atau kerosakan pada masa hadapan."
