新型碳纤维材料可以通过微小的电脉冲改变形状

这种碳纤维部件可以改变形状,而不需要强大的动力
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如果风力涡轮机叶片可以改变形状以提高效率,那该有多神奇?或者,如果飞机的机翼能够在不依赖液压方向舵或副翼的情况下自行移动会怎样?这只是一种新型碳纤维材料可以提供的众多用途中的两种。

这种最新的碳纤维材料是由瑞典的一组研究人员开发的。皇家理工学院的研究人员展示了他们的概念验证研究,并将其爱游戏ayx体育发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

这种碳纤维部件可以改变形状,而不需要强大的动力

由KTH皇家理工学院的研究人员开发的固态碳纤维复合材料可以在电子脉冲的帮助下改变其形状。爱游戏ayx体育该研究的合著者Daniel Zenkert说,这种材料显示出形状变形材料的有用特性。然而,它可以做到这一点,而不必担心重量和机械刚度不足。Zenkert说:“变形技术通常用于机器人、卫星吊臂等领域,这要归功于重型机械马达、液压和气动泵或螺线管系统。爱游戏备用这种机械系统被称为“寄生重量”,维护起来要花一大笔钱。

一种既能将成本降至最低,又能避免庞大机械系统的方法是依靠固态变形材料,比如这种新型碳纤维。Zenkert还说:“我们开发了一个全新的概念。它重量轻,比铝更硬,而且这种材料可以通过电流改变形状。“这种材料能够产生巨大的变形,甚至可以在不需要额外动力的情况下保持这种变形。

这种碳纤维部件可以改变形状,而不需要强大的动力

这种新型碳纤维复合材料是依靠三层材料制成的。其中两层是商用碳纤维,在薄隔板的两侧镶有锂离子。通过提供电流,锂离子从一边移动到另一边,从而导致材料弯曲。你所要做的就是逆转电流,材料就会恢复到原来的形状。

Zenkert说:“我们研究结构电池已经有一段时间了,比如碳纤维复合材料,它也能像锂离子电池一样储存能量。现在我们进一步开展了这项工作。我们希望它能带来一种全新的概念,即仅通过电气控制就能改变形状的材料,这种材料既轻又硬。”

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