ماده‌ای که در روشنایی جامد است و در تاریکی مایع

  • پنج شنبه, 27 تیر 1398 ساعت 06:02
  • منتشرشده در چاپ

 

موادی که در شرایط گوناگون خواصشان تغییر می‌کند کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف خواهند داشت. اخیراً تیمی بین‌المللی از دانشمندان موفق به توسعه نوعی خلاقانه از آن‌ها شده‌اند. با قابلیت سخت شدن زیر نوع خاصی از نور و نرم شدن در تاریکی، ماده جدید قابلیت‌های جدیدی برای صنعت چاپ سه‌بعدی به همراه خواهد داشت، زیرا می‌توان از آن به‌عنوان یک‌پایه موقتی برای سازه‌های پیچیده استفاده کرد که پس از اتمام کار محو می‌شود.

به گزارش چاپ و نشر؛ این ماده به دست دانشمندانی از دانشگاه کویینزلند استرالیا، دانشگاه گنت بلژیک و انستیتو تکنولوژی Karlsruhe آلمان ساخته‌شده و از ساختاری پلیمری تشکیل‌شده که قادر به تغییر ساختارش در نور و بازگشتن به حالت اولیه در تاریکی است. مواد اصلی که مشخصات تغییرپذیر آن را ممکن می‌کنند هم ترکیبات شیمیایی ارزانی هستند که تیم در ساخت این ماده از آن‌ها استفاده کرده است. از این مواد می‌توان به جفت مولکول‌های «triazolinediones» و نفتالین اشاره کرد که در قرص‌های ضد بید استفاده می‌شود.

ین مواد به آن کمک می‌کنند تا زمانی که تحت نور LED سبز قرار دارد حالت جامدش را حفظ کند؛ اما وقتی دانشمندان آن را مدتی در تاریکی رها کردند پیوندهای شیمیایی شروع به جدا شدن کردند و ماده جامد تبدیل به مایعی روان شد. بااین‌حال پس از روشن شدن چراغ‌ها دوباره حالتی سخت به خود گرفت؛ اما کم نور کردن چراغ‌ها نیز باعث می‌شود ماده حالتی بین مایع و جامد به خود بگیرد. به گفته دانشمندان چنین خاصیتی در دنیای مواد مشابهی ندارد و با درکمان از شیمی تناقض دارد.

 

روند تغییرات فیزیکی این ماده در نور و تاریکی

«در حالت عادی، برای شکستن زنجیره‌های مولکولی مواد باید از طول‌موج‌های مختلف نور، مواد شیمیایی قوی یا گرما استفاده کنیم، اما در این مورد ما از نور LED سبز برای تثبیت ماده استفاده می‌کنیم. برای شکستن پیوندهای آن نیز راه‌کاری بسیار ساده وجود دارد: تاریکی. چراغ را روشن کنید و ماده دوباره سخت می‌شود و استحکام و ثباتش را به دست می‌آورد.»

 

در ساخت این ماده از مواد شیمیایی ارزان استفاده شده است

این تیم اسم ماده جدیدشان را «ماده دینامیک تثبیت شده با نور» گذاشته‌اند و امیدوارند راه را برای انواع جدیدی از مواد که از نور به شکل کارآمد استفاده می‌کنند باز کند. از این ماده می‌توان در صنعت چاپ سه‌بعدی برای ساخت پل‌ها و سازه‌های کنسول دار استفاده کرد که با تکنیک‌های کنونی امری بسیار پیچیده است، زیرا چاپگرهای سه‌بعدی فعلی کار ساخت را به‌صورت لایه‌لایه انجام می‌دهند.

پروفسور «کریستوفر بارنر» از دانشگاه کویینزلند درباره قابلیت‌های این ماده در صنعت چاپ سه‌بعدی می‌گوید: «زمان که سازه‌ای مانند پل را با چاپگر سه‌بعدی می‌سازید، به ماده‌ای ثانویه برای ساخت پایه‌ها نیاز دارید که بعد از اتمام کار جدا شود. با استفاده از این ماده می‌توان کار چاپ را زیر نور انجام داد و پس از اتمام آن چراغ‌ها را خاموش کرد تا اجزای اضافه آب شوند و از سازه اصلی محو شوند.»

 

این مورد را ارزیابی کنید
(0 رای‌ها)
  • آخرین ویرایش در پنج شنبه, 27 تیر 1398 ساعت 08:09
  • اندازه قلم