Fibrer används i nästan alla branscher idag och kan hittas inom flyg, sport, energi och hälsovård. Som ett resultat har forskare länge arbetat med att utveckla starkare, bättre fibrer.
Nyligen har forskare vidRowan Universityi USA försöker skapa de starkaste polymerfibrerna som någonsin skapats. Dr. Vince Beechley, ledaren för projektet, sa att deras team hoppas kunna skapa en storskalig "superfiber" som används. Denna fiber kommer att användas inom olika områden för att göra produkterna starkare.
Det rapporteras att Beechleys team nyligen fick ett anslag på 523 USD,000 (cirka 3,34 miljoner yuan) från National Science Foundation i USA, som kommer att användas för forskning och teknisk förbättring under de kommande tre åren. Teamet är det första som systematiskt studerar effekterna av olika värme-, temperatur- och sträckkrafter på specifika fibrer. De kommer sedan att genomföra omfattande experiment och skapa matematiska modeller.
Finare laser, starkare fibrer
Faktum är att det ursprungligen var Rowan Universitys forskningsassistent Matt som kom på idén att använda lasrar för att värma projektets ultratunna nanofibrer, som är ungefär 1/200 av ett människohårs bredd. "Matt satte också ihop en laseruppvärmningsanordning och samlade in de preliminära data som behövdes för forskningsfinansieringen", minns Dr Beachley.
Värmen från laserstrålen är känd för att göra nanofibrerna böjliga så att fibrerna kan sträckas och deras molekyler ordnas i kedjor. Forskarna måste sedan snabbt kyla fibrerna för att låsa molekylerna på plats, vilket stärker de ultrafina fibrerna. strängar. Baserat på detta tror forskarna att nanofibrer kan vara starkare än tjockare fibrer eftersom deras höga yta-till-volymförhållande möjliggör snabbare uppvärmning och kylning.
I tidigare experiment använde forskare värmeelement eller lösningsmedel för att mjuka upp fibrerna. Finheten i operationen och hastigheten för fiberbrott var inte tillfredsställande, men laserteknik kan kringgå dessa brister baserat på laserns precision, forskarna kan Scanna snabbt över varje fiber och sekventiellt värma och kyla en millimeter eller så av fibern minskade brotten kraftigt.
mer innovativt än innovativt
Utöver de ovan nämnda teknologierna kommer forskarna också att tillämpa ytterligare ett forskningsresultat med stor utvecklingspotential - spårsystemet, som slutligen bildades efter Dr. Beechleys tio år av forskning och utveckling och förbättring. Spårsystemet, som ser ut lite som automatiseringen av en vävstol, håller, flyttar och sträcker varje fiber när lasern värmer upp bunten segment för segment.
Professor Beachley är ganska stolt över orbitalsystemet och säger: "Vi kan till och med bearbeta tusentals optiska fibrer med en enda laserkälla på en minut." Detta innebär att många typer av fibrer kan designas samtidigt, inklusive nylon, polyester, etc., polyeten och kol. Dr. Beachley arbetar för närvarande på en biologiskt nedbrytbar polymjölksyra (PLA) fiber för användning inom biomedicin som, om den förstärks, skulle hjälpa till med absorption och frisättning av läkemedel i kroppen.
Jag tror att med välsignelsen avlaserteknik, kommer den lilla fiberkroppen att fortsätta att frigöra stor energi!
