自适应材料长期以来一直是研究的主题。根据所施加的外部刺激的类型来改变其形状或结构的材料。使用这个想法,德国的科学家开发了一种超薄的纸张形式,可以根据电流来调整其牢固性,在这种情况下,这将是外部刺激。该研究发表在《自然通讯》杂志上。
材料可以通过电动开关在牢固状态和软状态之间过渡。这种材料可用于许多东西,尤其是冲击阻尼器,自适应阻尼材料,当将重负荷施加到它们上时会变硬。
该材料是由约翰内斯·古腾堡大学和弗莱堡大学的科学家在德国开发的。他们使用纤维素纳米纤维作为研究的起点。这些纳米纤维可以从树木的细胞壁上提取。这些纳米纤维的特征是它们比用于制作常规纸张的常规微纤维更细。因此,使创建像纸一样透明的玻璃薄片也可以牢固而坚固。
在分子水平上,该材料由交联点组成,这些点可能会在加热时分解。这是电动开关发挥作用的地方。通过使晶片呈电流,交联链接破裂。它们越折,材料变得越柔软。当材料冷却或切断电源时,此过程会逆转。
研究团队由安德烈亚斯·沃尔瑟(Andreas Walther)教授领导,他说:“我们周围的所有材料都不是很可变的,他们不容易从僵硬转变为弹性,反之亦然。在这里,在电力的帮助下,我们可以简单而优雅地做到这一点。”他进一步详细介绍了他内化电流供应的计划,因此材料不取决于外部设备和手动干预。
沃尔瑟说:“现在我们仍然必须自己翻转开关,但是我们的梦想是要使物料系统能够自行完成此操作”。