Las fibras se utilizan en casi todas las industrias hoy en día y se pueden encontrar en la industria aeroespacial, los deportes, la energía y la atención médica. Como resultado, los científicos han estado trabajando durante mucho tiempo para desarrollar fibras mejores y más fuertes.
Recientemente, investigadores deuniversidad de serbalen los Estados Unidos están tratando de crear las fibras de polímero más fuertes jamás creadas. El Dr. Vince Beechley, líder del proyecto, dijo que su equipo espera crear una "súper fibra" a gran escala. Esta fibra se utilizará en varios campos para fortalecer los productos.
Se informa que el equipo de Beechley recibió recientemente una subvención de 523 $000 (alrededor de 3,34 millones de yuanes) de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, que se utilizará para investigación y mejora tecnológica en los próximos tres años. El equipo es el primero en estudiar sistemáticamente los efectos de diferentes fuerzas de calor, temperatura y estiramiento en fibras específicas. Luego realizarán extensos experimentos y crearán modelos matemáticos.
Láseres más finos, fibras más fuertes
De hecho, originalmente fue el asistente de investigación de la Universidad de Rowan, Matt, quien tuvo la idea de usar láseres para calentar las nanofibras ultrafinas del proyecto, que tienen aproximadamente 1/200 del ancho de un cabello humano. "Matt también ensambló un dispositivo de calentamiento por láser y recopiló los datos preliminares necesarios para financiar la investigación", recuerda el Dr. Beachley.
Se sabe que el calor del rayo láser hace que las nanofibras sean flexibles para que las fibras se puedan estirar y sus moléculas se organicen en cadenas. Luego, los investigadores deben enfriar rápidamente las fibras para bloquear las moléculas en su lugar, fortaleciendo las fibras ultrafinas. hebras En base a esto, los investigadores creen que las nanofibras podrían ser más fuertes que las fibras más gruesas debido a que su alta relación área superficial/volumen permite un calentamiento y enfriamiento más rápidos.
En experimentos anteriores, los investigadores utilizaron elementos calefactores o solventes para suavizar las fibras. La finura de la operación y la tasa de rotura de la fibra no fueron satisfactorias, pero la tecnología láser puede sortear estas deficiencias, en función de la precisión del láser, los investigadores pueden escanear rápidamente cada fibra y calentar y enfriar secuencialmente un milímetro más o menos de la fibra, las roturas se redujeron considerablemente.
más innovador que innovador
Además de las tecnologías antes mencionadas, los investigadores también aplicarán otro resultado de la investigación con un gran potencial de desarrollo: el sistema de vías, que finalmente se formó después de los diez años de investigación, desarrollo y mejora del Dr. Beechley. El sistema de seguimiento, que se parece un poco a la automatización de un telar, sostiene, mueve y estira cada fibra mientras el láser calienta el paquete segmento por segmento.
El profesor Beachley está bastante orgulloso del sistema orbital y dice: "Podemos incluso procesar miles de fibras ópticas con una sola fuente de láser en un minuto". Esto significa que se pueden diseñar muchos tipos de fibras al mismo tiempo, incluyendo nailon, poliéster, etc., polietileno y carbono. El Dr. Beachley está trabajando actualmente en una fibra de ácido poliláctico biodegradable (PLA) para su uso en biomedicina que, si se fortalece, ayudaría en la absorción y liberación de fármacos en el cuerpo.
Creo que con la bendición detecnología láser, ¡el pequeño cuerpo de fibra seguirá liberando gran energía!
