23948sdkhjf

Materialet har magnetiskt formminne

Kompositmaterialet memorerar en viss form när den placeras i ett magnetfält.

Forskare vid Paul Scherrer Institute PSI och ETH Zürich har tagit fram ett material vars formminne aktiveras av magnetism. Kompositmaterialet memorerar en viss form när den placeras i ett magnetfält. 

Kompositmaterialet består av en polymer med inbäddade droppar av en magnetreologisk vätska. Forskargruppen ser möjliga användningsområden för det nya materialet såväl inom medicin som flyg, elektronik och robotik.  

När det magnetiska materialet förändrar sin form från ett vridet band till ett rakt avslappnat läge utan mänsklig beröring (se videon) ser det ut som ett magiskt trick. Men förklaringen ligger i dess magnetism.  

Det svarta kompositbandet består av en silikonbaserad polymer och små droppar av vatten och glycerin, i vilka små partiklar av karbonyljärn flyter. Det senare ger materialet dess magnetiska egenskaper och dess formminne. Om kompositmaterialet tvingas till en viss form med exempelvis en pincett och sedan utsätts för ett magnetfält, bibehålls denna form även när pincetten tagits bort. Endast när magnetfältet också tas bort återgår materialet till sin ursprungliga form. 

Hittills har jämförbara material bestått av en polymer och inbäddade metallpartiklar. Men forskarna vid PSI och ETH Zürich har valt en annan väg - att använda sig av en dispersion. Fördelarna med detta är att de magnetiska krafterna blir mycket större i kompositen, säger Laura Heyderman, chef för Mesoscopic Systems Group på PSI och professor vid ETH Zürich.  

Forskarna har studerat det nya materialet med hjälp av Swiss Light Source SLS vid PSI. Med hjälp av röntgentomografiska bilder som produceras med denna ljuskälla har forskarna funnit att längden av dropparna i polymeren ökar under inverkan av ett magnetfält och att karbonyljärn-partiklarna i vätskan justerar sig, åtminstone delvis, längs magnetfältets linjer. Dessa två faktorer gör att materialets styvhet ökar med upp till 30 gånger. 

-Vårt arbete ska ses som en startpunkt för en ny typ av mekaniskt aktiva material, säger Paolo Testa, materialforskare vid ETH Zürich och PSI, och författare till studien. 

Forskargruppen ser en möjliga tillämpningar för formminnesmaterial inom medicin, rymd, elektronik och robotik. Exempelvis skulle katetrar som förs genom blodkärl till operationsplatsen i kroppen under minimalt invasiva operationer ändra sin styvhet. Detta skulle ge stora fördelar och minska biverkningar som tromboser. 

Källa: Paul Scherrer Institute

Kommentera en artikel
Meddela redaktionen
Utvalda artiklar

Se senaste nyhetsbrevet ???id_11737???

Sänd till en kollega

0.158