Hőre zsugorodó anyagot alkottak

A struktúra két hőre táguló anyag ügyes kombinálásával jött létre, és a fogászattól kezdve a napenergia jobb kiaknázásáig számtalan területen használható lehet.

Hőre zsugorodó anyagot alkottak

Míg a legtöbb anyag megduzzad, ha melegítik, a Dél-Kaliforniai Egyetem kutatóinak új, 3D nyomtatással készült matériája hő hatására zsugorodni kezd. A hőtágulás különösen problematikus olyan esetekben, amikor több darabból összeállított, különböző anyagokból álló struktúrák kezdenek növekedni. A nagy hőmérsékleti ingásoknak kitett épületek, hidak vagy elektronikus rendszerek könnyen megsérülhetnek, tönkre mehetnek, ha az elemek eltérő mértékben tágulnak.

Qiming Wang és kollégái azonban egy ügyes trükkel elérték, hogy két, természetes körülmények között hőre táguló anyag összekombinálva zsugorodni kezdjen. A megoldás titka, hogy a két matériát úgy helyezték el egy laza hálózatban, hogy a gyorsabban táguló anyag belülre, a lassabban táguló pedig kívülre került. Amikor a rendszer hőt kap, a belső anyag csak befelé tud növekedni, és közben magával húzza a lassabban táguló külső anyagot is. A teljes objektum így összességében zsugorodni fog.

A mátrix révén bármely két anyagból lehetséges olyan tárgyakat létrehozni, amelyek a kívánt mértékben tágulnak vagy zsugorodnak, ha melegítjük őket, mondja Jonathan Hopkins, a kutatócsoport tagja. Ebből következően az eljárás számos különböző területen használható lehet, ahol a hőtágulás valamilyen problémát okoz. Ilyen például a fogászat is, hiszen a fogtömések azért érzékenyek a hőre, mert tágulásuk mértéke eltér a fogakétól. Ha sikerülne olyan töméseket kreálni, amelyek pontosan úgy reagálnak a hőmérsékleti változásokra, mint a fogak anyaga, ez a gond örökre megoldódna.

A módszerrel egyúttal olyan tárgyak is létrehozhatók, amelyek nem változtatják meg alakjukat, akármekkora is legyen a hőmérséklet. Ezek a megoldások például a mikrochipek vagy az űreszközök gyártása során lehetnek használhatók, amelyek idővel elhasználódnak a hőmérsékleti ingadozások miatti alakváltások nyomán.

Az újfajta anyagkombinációkkal a napenergia kiaknázása is hatékonyabbá válhat, mondja Hopkins. A napelemeket olyan oszlopokra lehetne állítani, amelyek anyaga hő hatására zsugorodik. Az oszlopoknak így mindig az az oldala rövidülne meg, amelyet a Nap süt, ebbe az irányba döntve a rajtuk elhelyezett paneleket. Így nem kéne energiát fektetni abba, hogy a napelemek kövessék központi csillagunk mozgását, hanem ezt a Nap hője biztosítaná.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward