Buat Bahan Robot, Peneliti Merekayasa Serat dari Inti Logam

Ilmuwan global mengembangkan sebuah serat sintetis yang lebih kuat. Material baru yang dikembangkan para ilmuwan ini berupa serat yang terdiri dari inti logam gallium yang dikelilingi oleh selubung polimer elastis.

Ketika ditempatkan di bawah tekanan, serat memiliki kekuatan inti logam. Tetapi ketika logam pecah, serat tidak akan hancur - selubung polimer menyerap ketegangan antara kerusakan pada logam dan mentransfer kembali tegangan ke inti logam.

Para peneliti North Carolina State University, telah mengembangkan serat yang menggabungkan elastisitas karet dengan kekuatan logam. Riset ini menghasilkan bahan yang lebih kuat yang dapat di aplikasikan pada robotika lunak, bahan kemasan atau tekstil generasi mendatang.

"Penjelasan terbaik untuk menjelaskan bagaimana material ini bekerja adalah dengan membayangkan sebuah karet gelang dan kawat logam," kata Michael Dickey, penulis makalah yang terlibat dalam riset tersebut. Dickey juga merupakan Profesor Teknik Kimia dan Biomolekul di NC State.

Menurut Dickey, sebuah sebuah karet gelang mampu direnggakan sangat jauh, tanpa perlu kekuatan atau tenaga yang banyak untuk merentangkannya.

Sementara itu, Sebuah kawat logam membutuhkan banyak kekuatan untuk meluruskannya, tetapi tidak bisa menahan banyak ketegangan." Ini rusak sebelum Anda dapat merentangkannya sangat jauh. Serat kami memiliki yang terbaik dari keduanya." Kata Dickey.

Para peneliti menciptakan serat yang terdiri dari inti logam gallium yang dikelilingi oleh selubung polimer elastis. Ketika ditempatkan di bawah tekanan, serat memiliki kekuatan inti logam.

Tetapi ketika logam pecah, serat tidak gagal - selubung polimer menyerap ketegangan antara kerusakan pada logam dan mentransfer kembali tegangan ke inti logam.

Respons ini mirip dengan cara jaringan pada manusia menyatukan tulang yang patah. Dalam material, ketangguhan adalah kemampuan material untuk menyerap energi dan merusak tanpa merusak.

Anda dapat menganggapnya sebagai jumlah gaya yang dapat diserap suatu bahan saat terdeformasi pada jarak tertentu. Serat baru jauh lebih keras daripada kawat logam atau selubung polimer itu sendiri.

"Ada banyak minat dalam bahan rekayasa untuk meniru ketangguhan kulit. Dan kami telah mengembangkan serat yang telah melampaui ketangguhan kulit namun masih elastis seperti kulit," kata Dickey.

Selain itu, inti gallium konduktif - meskipun kehilangan konduktivitasnya ketika inti internal pecah. Serat juga dapat digunakan kembali dengan melebur kembali inti logam menjadi satu.

"Kami menggunakan galium untuk bukti kerja. Dalam konsep ini, serat bisa disetel untuk mengubah sifat mekaniknya, atau mempertahankan fungsi pada suhu yang lebih tinggi, dengan menggunakan bahan yang berbeda dalam inti dan cangkang," kata Dickey.

Meski masih memerlukan penelitian lebih lanjut, Dickey melihat ada potensi besar dalam aplikasi material baru tersebut. "Kami tertarik untuk melihat bagaimana serat ini dapat digunakan dalam robotika lunak atau ketika ditenun menjadi tekstil untuk berbagai aplikasi." Kata Dickey. nik/berbagai sumber/E-6