Инженеры создали пластмассу с управляемой фактурой

Леонид Попов, 16 марта 2012

Нравится (4)

Новая техника позволяет полимеру менять текстуру поверхности в широких пределах, причём обратимо (фото Qiming Wang et al./ Advanced Materials).

Необычный материал может многократно переключаться между совершенно гладкой и шершавой поверхностью, при этом форму и размер элементов рельефа можно регулировать по желанию.

Исследователи из университета Дюка представили технологию управления поверхностью полимеров. Авторы работы показали, что с помощью электрического напряжения могут произвольно манипулировать фактурой крупных и изогнутых листов пластмассы.

На их поверхности могут возникать либо случайно расположенные складки и кратеры разной формы, либо выровненные складки, кратеры, линии и круги.

Подробности разработки раскрывает статья в Advanced Materials.

Размер этих деталей может варьироваться от долей микрометра до миллиметра – всё зависит от уровня приложенного напряжения. Наконец, весь материал можно вернуть к исходному гладкому состоянию. Интересно также, что все преобразования занимают считанные миллисекунды.

Новую технологию учёные назвали динамической электростатической литографией, в противовес уже известной электростатической литографии при которой высокое напряжение, подводимое к полимеру с помощью электродов, формирует на его поверхности рельеф, но только один раз и навсегда.

Экспериментаторы из университета Дюка сумели сделать такой процесс обратимым, подбирая правильные параметры воздействия.

Основные авторы проекта Цимин Ван (Qiming Wang, слева) и Сюаньхэ Чжао (Xuanhe Zhao) (фото Duke University).

Это открытие, поясняет Gizmag, последовало за предыдущей работой той же команды. Тогда инженеры засняли на видео, как под действием высокого напряжения начинают меняться полимеры.

При этом наблюдалось формирование микроскопических трещинок, перерастающих в звёздочки, полоски и ямки разной формы. Эта работа пролила новый свет на процесс разрушения пластмассовой изоляции высоковольтных проводов.

Разработчики нового метода говорят, что в перспективе он может привести к появлению перчаток с переменной степенью шероховатости, а они пригодятся, допустим, в скалолазании. Немного фантазируя, можно представить и подобные перчатки с переключаемыми отпечатками пальцев.

Другие возможные направления развития технологии – камуфляж, самоочищающиеся поверхности, микропотоковые системы, системы управляемого выпуска лекарств.

• Размер этих деталей может варьироваться долей микрометра до миллиметра=== ОТ долей микрометра...

  ОтветитьНравится

• Спасибо

  ОтветитьНравится

• Да... применений можно придумать просто массу.
  Вот только интересно какую мощность нужно туда подавать.
  Ибо десятки киловольт могут быть довольно опасными для человека, будь там достаточное количество ампер.

  ОтветитьНравится

• Если я прально понимаю напряжение там высокое, но тока-то практически нет — электростатика работает. Так что мощность должна быть небольшой.

  ОтветитьНравится

• Все равно опасно, а вдруг пробой какой-нить

  ОтветитьНравится

• Свитера одевать тогда тоже опасно, ибо пробои там совсем не редкость ))

  ОтветитьНравится

• У вас свитер под напряжением 10 киловольт? мне страшно за вас )

  ОтветитьНравится

• А что тут такого? Там просто ток мизерный.

  ОтветитьНравится

• Максим, на свитере статика до сотни киловольт... :))) Как страшно жить не правда ли? :) Лучше ничего не знать... :)))

  ОтветитьНравится

• Да, я действительно этого не знал, а можно подкрепить чем-нибудь слова?

  ОтветитьНравится

• Интересно, зачем создавали гугл...

  ОтветитьНравится

• Хотя не надо, я уже глянул не педевикии.

  ОтветитьНравится

• Да, зафейлился я с опасностью и со свитером. Зато я всегда признаю свои ошибки )).

  ОтветитьНравится

• ОтветитьНравится

• Кому что... У меня первые ассоциации сложились с электронными книгами для слепых- «перелистываем» -и выпуклости по Брайлю меняются...

  ОтветитьНравится

• У меня первая мысль — сенсорные экраны с обратной тактильной связью

  ОтветитьНравится

• А вторая мысль — адаптивнй оптический камуфляж для танков: если удастся покрасить в RGB разные стороны канавок и впадин

  ОтветитьНравится

• А у меня с профилем шин автомобилей

  ОтветитьНравится

• Лучший камуфляж для танков, это сделать так, чтобы он выглядел, как уже подбитый.

  ОтветитьНравится

• Кстати, и не только танков...

  ОтветитьНравится

• Прально, надо выглядеть максимально стандарно... И стенешь неразличим «на фоне»....

  ОтветитьНравится

• +1

  ОтветитьНравится

• Фиговая, имхо, будет обратная связь — все-таки сформировать микронный рельеф под пальцем не совсем то, что «отдача» клавиши.

  ОтветитьНравится

• Возможно появятся новые обои

  ОтветитьНравится

• Многоразовые, настраиваемые и самоочищающиеся фильтры.

  ОтветитьНравится

• Тоже сначала про фильтры подумал, например, в пылесосах, как система дополнительной фильтрации.

  ОтветитьНравится

• Возможно, можно применять в областях аэро и гидродинамики где-то...

  ОтветитьНравится

• В оптике.... В общем, интересно.

  ОтветитьНравится

• С таким материалом думаю можно создать перчатки для лазания по стеклам как в последнем MI. Нажал на кнопку, поверхность перчаток стала походить на кожу геккона — полез вверх. Перчатка стала барахлить, материал стал опять гладким, перчатка отцепилась. Прямо как в фильме!

  ОтветитьНравится

• Пропало питание — упал со стены. ;-)

  ОтветитьНравится

• ОтветитьНравится

• ААА первая же мысль — мода, обувь!! лаковые туфли ---> матовые и не только они. Это ж золотое дно!

  ОтветитьНравится

• Ха! А нога не запарится в плстиковых говнотопах?)

  ОтветитьНравится

• Главное, чтобы эволюция энергопретребления этого материала и эволюция батареек успевала за самим материалом. Ато будущим метросексуалам с анаморфоной одеждой и ботинками придется понтоваться стильными суперкондесаторными рюкзаками от Кавалли на КилоАмперЧасы :)

  ОтветитьНравится

• Из статьи сложно понять как материал приводится в исходное состояние то ли сам то-ли при правильном воздействии, если убрали напряжение и он остался шероховатым до глянцевания то здорово, а если держать надо под напряжением то это крайне ограничивает сферу использования.

  ОтветитьНравится

• Судя по строке «Экспериментаторы из университета Дюка сумели сделать такой процесс обратимым, подбирая правильные параметры воздействия», обратный процесс требует также некого воздействия.

  ОтветитьНравится

• Хотелось бы знать на сколько маленькая это «доля микрометра», потом интересует повторяемость результата. Т.е. смогу ли я создать 2 раза «холмик» в одном и том же месте, с точностью до 10 нм, и высотой, к примеру 100 нм...

  ОтветитьНравится

• Вот он, вот он, тачскрин моей мечты! Экран, регирующий на прикосновения, с управляемой фактурой и какой0никакой, а тактильной отдачей. Куда приятнее в исопльзовании, чем пиксельхантинг по виртуальным кнопочкам.

  ОтветитьНравится

• Интереснейшая разработка. Это действительно новый тип актюаторов.Не в смысле электростатического возбуждения — это давно известно, а по технологии создания элементов, путем производства равномерно организованных дефектов на поверхности пластиков.
  Это прямо может быть отнесено к развитию темы, изложенной в статье : membrana.ru/particle/15755, но с применением другого типа актюаторов.

  ОтветитьНравится

• А вот еще одна область применения. Производители ванн для дома бьются над проблемой — гладкое покрытие легко моется, но скользкое и травмоопасное; а шероховатое покрытие — не такое скользкое, но зато плохо промывается и сильно завышена бактериальная опасность. А здесь очень удобно — приложил напряжение на несколько минут, убрал его и ванна слегка шероховатая, не скользит и удобно пользоваться. Надо помыть — снова приложил напряжение (другое, естественно) и ванна гладкая, легко моется!
  Кстати, тоже может касаться полов в магазинах. Я измучился на костылях ходить в супермаркетах по полу, покрытому гладкой как стекло керамической плиткой. Особенно зимой, когда мытый пол долго не высыхает и долго сохраняет мокрые следы от обуви посетителей. В этом случае, специальная машинка электризует пластмассу, делая её гладкой, моет этот гладкий участок и, покидая мытый участок, электризует для создания шероховатой поверхности.

  ОтветитьНравится

• игрушку станут сопротивляться)

  ОтветитьНравится

• Интересно все таки было бы узнать параметры, напряжения и проч., при которых материал меняет свою фактуру.
  Я к тому, что юзерам этой технологии могут понадобиться не только стильные рюкзаки-суперкондесаторы от Кавалли на КилоАмперЧасы, но и эпичные доспехи-иизоляторы, причем двусторонние и юзера защитить от воздействий технологии, и технологию, от воздействий внешних «шумов».

  ОтветитьНравится