ساخت کاغذهای گرافنی خود تاشونده

اخبار علمی پژوهشی علمی پژوهشی
Print Friendly

به گزارش مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) محققان موفق به ساخت کاغذهای گرافنی خود تاشونده‌ای شدند که استفاده از آنها می‌تواند سبب بهبود قابل ملاحظه کاربردهای مدرن همچون میکرو-روبات‌ها، مهندسی بافت و ماهیچه‌های مصنوعی شود. ابزارهای ساخته شده با استفاده از این کاغذهای گرافنی، بعد از ۵۰۰ بار تاب‌خوردن دارای بازده ۹۰% می‌باشند.

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که کاغذهای گرافنی که دارای توانایی پیچ و تاب‌خوردن می‌باشند، می‌توانند کاربردهای گسترده‌ای (از ساخت روبات‌های کوچک گرفته تا ماهیچه‌های مصنوعی ) داشته باشند.

کاغذ گرافنی

یک کاغذ گرافنی هم‌وزن با استیل به میزان ۲۰۰ برابر از آن مستحکم‌تر می‌باشد. با اعمال مقدار مشخصی از گرما، گرافن به ابزاری تبدیل می‌شود که می‌تواند به جلو و عقب حرکت کند و جهت حرکت خود را تغییر دهد. محققان معتقدند دستاورد آنها می‌تواند سبب بهبود قابل ملاحظه کاربردهای مدرن همچون میکرو روبات‌ها، مهندسی بافت و ماهیچه‌های مصنوعی شود.

محققان چینی بخش‌های مشخصی از کاغذ گرافنی را به گونه‌ای اصلاح‌سازی می‌کنند که به صورت طبیعی قادر به جذب آب از بخارآب موجود در اتمسفر باشند. هنگامی‌که گرافن گرم می‌شود آب از ساختار آن خارج می‌شود و سبب انقباض و خم‌شدن کاغذ گرافنی می‌شود. هنگامی‌که حرارت دادن متوقف می‌شود، این فرایند در جهت عکس انجام می‌گیرد. با استفاده از این روش می‌توان وسایلی همچون ابزار راه‌رونده و یک دست مصنوعی که توانایی نگهداری اشیاء ( ۵ برابر قدرتمندتر از یک دست معمولی) را دارد، خلق کرد.

جیوکه‌موا یکی از اعضای تیم تحقیقاتی اعتقاد دارد که در آینده نزدیک، این نوع اکتشافات می‌توانند زندگی مردم را تغییر دهند و به عنوان مثال لباس‌های هوشمند می‌توانند مطابق بدن وفق یابند و دمای بدن را تنظیم کنند.

جیوکه‌موا می‌گوید:« در مقایسه با دیگر انواع مواد خود تاشونده، کار با ساختارهای گرافنی ساده‌تر می‌باشند و به محرک‌ها، سریع‌تر واکنش می‌دهند و نتیجه کار بسیار موثرتر است. از همه مهم‌تر اینکه اوریگامی و رفتار راه‌روندگی آن از راه دور قابل کنترل است. »

مطالعه مواد با قابلیت خم شدن خودبه‌خودی، همچون پلیمرهای فعال ( موادی که انواع فرم‌های انرژی را به کار مکانیکی تبدیل می‌کنند) برای چندین سال است که موضوع روز تحقیقات در دنیا است. با این حال، مطالعات نشان داده‌اند که در شرایط بسیار شکننده، این مواد کارآمدی موثری ندارند. با در نظر گرفتن این مطلب، محققان این پروژه ابزارهای خود را به طور کامل از گرافن ساختند و نشان دادند محصول نهایی بعد از ۵۰۰ بار تاب‌خوردن دارای بازده ۹۰% است. ضمن اینکه سرعت تبدیل انرژی در کاغذهای گرافنی در مقایسه با پلیمرهای فعال دیگر بیشتر است.

به دلیل اینکه سنتز گرافن خالص دارای هزینه بالا و مستلزم صرف زمان بسیار می‌باشد، دانشمندان از گرافن اکسید (GO) برای ساخت کاغذها استفاده کردند که دارای قابلیت مشابه با کاغذهای گرافنی می‌باشند.

موا می‌افزاید:« هنوز تحقیقات بیشتری برای بهبود بازده انرژی لازم است.»

منبع:

2
telegram.png

نظر بگذارید