Kiudusid kasutatakse tänapäeval peaaegu igas tööstusharus ning neid võib leida lennunduses, spordis, energeetikas ja tervishoius. Selle tulemusena on teadlased pikka aega töötanud tugevamate ja paremate kiudude väljatöötamise nimel.
Hiljuti uurisid teadlased aadressilRowani ülikoolUSA-s üritavad luua tugevaimaid polümeerkiude, mis eales loodud. Projekti juht dr Vince Beechley ütles, et nende meeskond loodab luua suuremahulise "superkiu", mida kasutatakse. Seda kiudu kasutatakse erinevates valdkondades, et muuta tooted tugevamaks.
On teatatud, et Beechley meeskond sai hiljuti Ameerika Ühendriikide riiklikult teadusfondilt 523 USA dollarit000 (umbes 3,34 miljonit jüaani), mida kasutatakse järgmise kolme aasta jooksul teadusuuringuteks ja tehnoloogiliseks täiustamiseks. Meeskond on esimene, kes uurib süstemaatiliselt erinevate kuumuse, temperatuuri ja venitusjõudude mõju konkreetsetele kiududele. Seejärel viivad nad läbi ulatuslikke katseid ja loovad matemaatilisi mudeleid.
Peenemad laserid, tugevamad kiud
Tegelikult tuli algselt Rowani ülikooli teadur Matt, kes tuli välja ideega kasutada lasereid projekti üliõhukeste nanokiudude soojendamiseks, mis on umbes 1/200 juuksekarva laiusest. "Matt pani kokku ka lasersoojendusseadme ja kogus kokku uurimise rahastamiseks vajalikud esialgsed andmed," meenutab dr Beachley.
Teatavasti muudab laserkiire soojus nanokiud elastseks, nii et kiude saab venitada ja nende molekule ahelateks paigutada. Seejärel peavad teadlased kiud kiiresti jahutama, et molekulid paika lukustada, tugevdades ülipeeneid kiude. kiud. Selle põhjal arvavad teadlased, et nanokiud võiksid olla tugevamad kui paksemad kiud, kuna nende kõrge pinna ja mahu suhe võimaldab kiiremini soojendada ja jahutada.
Varasemates katsetes kasutasid teadlased kiudude pehmendamiseks kütteelemente või lahusteid. Operatsiooni peenus ja kiudude purunemise kiirus ei olnud rahuldavad, kuid lasertehnoloogia suudab neist puudustest mööda hiilida – laseri täpsuse põhjal saavad teadlased iga kiu kiiresti skaneerida ning järjestikku soojendada ja jahutada umbes millimeetrit. kiud, purunemised vähenesid oluliselt.
uuenduslikum kui uuendusmeelne
Lisaks ülalmainitud tehnoloogiatele rakendavad teadlased ka teist suure arengupotentsiaaliga uurimistulemust – rajasüsteemi, mis lõpuks kujunes välja pärast Dr. Beechley kümneaastast uurimis- ja arendustegevust ning täiustamist. Rööbasteesüsteem, mis näeb välja nagu kangastelgede automatiseerimine, hoiab, liigutab ja venitab iga kiudu, kuna laser soojendab kimpu segmentide kaupa.
Professor Beachley on orbitaalsüsteemi üle üsna uhke, öeldes: "Me suudame ühe laserallikaga ühe minuti jooksul töödelda isegi tuhandeid optilisi kiude." See tähendab, et korraga saab kujundada mitut tüüpi kiude, sealhulgas nailonit, polüestrit jne, polüetüleeni ja süsinikku. Dr Beachley töötab praegu biomeditsiinis kasutatava biolaguneva polüpiimhappe (PLA) kiu kallal, mis tugevdamise korral aitaks kaasa ravimite imendumisele ja vabanemisele organismis.
Usun, et õnnistusegalasertehnoloogia, väike kiudainekeha eraldab jätkuvalt suurepärast energiat!
