하중을 받으면 더욱 강해지는 미래의 소재. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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스트레스를 받으면 더 강해지는 미래의 소재

03.02.2019

홋카이도 대학의 일본 과학자는 미래의 독특한 재료를 발명했습니다. 사용할수록 더 강해집니다. 재료를 만드는 아이디어는 근육 조직의 구조에 의해 촉발되었습니다.

근육에 상당한 부하가 가해지는 훈련 중에는 단백질 섬유가 부분적으로 파괴되고 새롭고 강하고 강한 섬유가 형성됩니다. 일본 과학자들은 두 가지 고분자 구성 요소(하나는 강하고 단단하고 다른 하나는 유연하고 확장 가능한)를 기반으로 하는 하이드로겔을 얻은 유사한 접근 방식을 사용했습니다.

동시에, 재료는 두 중합체의 분자를 형성할 수 있는 구성요소인 단량체가 용해된 액체로 85% 이상 채워져 있습니다. 이러한 재료에 대한 기계적 응력은 "경질" 중합체의 일부 사슬을 파괴합니다. 형성된 자유 말단에서 새로운 중합 반응은 현재 단량체의 참여로 즉시 시작되어 재료가 강화됩니다.

실험실 실험에서 일본 연구원들은 몇 번의 "훈련" 후에 하이드로겔의 폴리머 질량이 86% 증가했음을 보여줄 수 있었습니다. 동시에 강도는 23배, 강성은 XNUMX으로 증가했습니다.

저자들은 이 개발이 로봇 공학, 외골격 및 손실된 근육의 의학적 재건을 위한 미래의 자가 치유, 유연하고 내구성 있는 재료의 생성에 응용될 것이라고 확신합니다.

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양자 얽힘에 대한 엔트로피 규칙의 존재가 입증되었습니다. 09.05.2024

양자역학은 신비한 현상과 예상치 못한 발견으로 우리를 계속해서 놀라게 하고 있습니다. 최근 RIKEN 양자 컴퓨팅 센터의 Bartosz Regula와 암스테르담 대학교의 Ludovico Lamy는 양자 얽힘과 엔트로피와의 관계에 관한 새로운 발견을 발표했습니다. 양자 얽힘은 현대 양자 정보 과학 및 기술에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 구조가 복잡하기 때문에 이해하고 관리하는 것이 어렵습니다. 레굴루스와 라미의 발견은 양자 얽힘이 고전 시스템의 엔트로피 규칙과 유사한 엔트로피 규칙을 따른다는 것을 보여줍니다. 이 발견은 양자 정보 과학 및 기술에 새로운 관점을 열어 양자 얽힘과 열역학과의 연관성에 대한 이해를 심화시킵니다. 연구 결과는 얽힘 변환의 가역성 가능성을 나타내며, 이는 다양한 양자 기술에서의 사용을 크게 단순화할 수 있습니다. 새로운 규칙 열기 ...>>

미니 에어컨 소니 레온 포켓 5 09.05.2024

여름은 휴식과 여행을 위한 시간이지만 종종 더위가 이 시간을 참을 수 없는 고통으로 만들 수 있습니다. 사용자에게 더욱 편안한 여름을 선사할 소니의 신제품 Reon Pocket 5 미니 에어컨을 만나보세요. 소니는 더운 날 몸을 식혀주는 독특한 장치인 Reon Pocket 5 미니 컨디셔너를 출시했습니다. 목에 걸기만 하면 언제 어디서나 시원함을 느낄 수 있다. 이 미니 에어컨에는 작동 모드 자동 조정 기능과 온도 및 습도 센서가 장착되어 있습니다. 혁신적인 기술 덕분에 Reon Pocket 5는 사용자의 활동과 환경 조건에 따라 작동을 조정합니다. 사용자는 블루투스로 연결된 전용 모바일 앱을 이용해 쉽게 온도를 조절할 수 있다. 또한 미니에어컨을 부착할 수 있는 특별 디자인의 티셔츠와 반바지도 준비되어 있어 더욱 편리합니다. 장치는 오 ...>>

우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

새로운 기술의 출현과 우주 프로그램 개발로 인해 우주에서 태양 에너지를 생산하는 것이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다. 스타트업 Virtus Solis의 대표는 SpaceX의 Starship을 사용하여 지구에 전력을 공급할 수 있는 궤도 발전소를 만들겠다는 비전을 공유했습니다. 스타트업 Virtus Solis는 SpaceX의 Starship을 사용하여 궤도 발전소를 건설하는 야심찬 프로젝트를 공개했습니다. 이 아이디어는 태양 에너지 생산 분야를 크게 변화시켜 더 쉽게 접근할 수 있고 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 스타트업 계획의 핵심은 스타십을 이용해 위성을 우주로 발사하는 데 드는 비용을 줄이는 것이다. 이러한 기술적 혁신은 우주에서의 태양 에너지 생산을 기존 에너지원에 비해 더욱 경쟁력 있게 만들 것으로 예상됩니다. Virtual Solis는 Starship을 사용하여 필요한 장비를 제공하여 궤도에 대형 태양광 패널을 구축할 계획입니다. 그러나 주요 과제 중 하나는 ...>>

강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

기술이 발전하고 전자제품의 사용이 확대됨에 따라 효율적이고 안전한 에너지원을 만드는 문제가 점점 더 시급해지고 있습니다. 퀸즈랜드 대학의 연구원들은 에너지 산업의 지형을 바꿀 수 있는 고출력 아연 기반 배터리를 만드는 새로운 접근 방식을 공개했습니다. 기존 수성 충전 배터리의 주요 문제점 중 하나는 전압이 낮아 현대 장치에서의 사용이 제한되었다는 것입니다. 그러나 과학자들이 개발한 새로운 방법 덕분에 이러한 단점은 성공적으로 극복되었습니다. 연구의 일환으로 과학자들은 특수 유기 화합물인 카테콜에 눈을 돌렸습니다. 배터리 안정성을 높이고 효율을 높일 수 있는 중요한 부품임이 밝혀졌습니다. 이러한 접근 방식으로 인해 아연 이온 배터리의 전압이 크게 증가하여 경쟁력이 향상되었습니다. 과학자들에 따르면 이러한 배터리에는 몇 가지 장점이 있습니다. 그들은 b를 가지고 있다 ...>>

따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

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실온에서 얻은 인공 다이아몬드 23.11.2020

이 새로운 기술은 강한 가열 없이 인공 다이아몬드를 합성하고 특히 강한 결정을 가진 가장 희귀한 론스달라이트를 얻을 수 있게 해줍니다.

자연 조건에서 다이아몬드는 지구의 창자 깊숙이 형성됩니다. 그 형성은 오랜 시간이 걸리고 1000 °C 이상의 높은 압력과 가열이 필요합니다. 엄청난 압력과 온도에서 공정이 여전히 진행되지만 합성 다이아몬드를 더 빨리 얻는 것이 가능합니다. 과학자들은 일반 실온에서 다이아몬드 합성을 개발하여 지금만 가열하지 않고 수행하는 방법을 배웠습니다.

탄소 원자는 평평하고 검은색 그래핀에서 초강력 투명 다이아몬드에 이르기까지 다양한 구조를 형성할 수 있습니다. 그러나 다이아몬드도 다릅니다. 결정의 입자는 "고전적인"입방체뿐만 아니라 육각형 결정 격자로 결합되어 특별한 형태의 다이아몬드 - lonsdaleite를 형성합니다. 큐빅보다 훨씬 더 단단하지만 자연에서는 훨씬 덜 일반적입니다. 예, 실험실에서는 그것을 얻기가 더 어렵습니다.

그러나 호주 국립 대학교의 Jody Bradby 교수가 이끄는 국제 과학자 팀은 고온을 사용하지 않고 입방체와 육각형 다이아몬드를 모두 합성할 수 있었습니다. 일반적으로이를 위해 그들은 열과 엄청난 압력으로 지구의 내부 조건을 인위적으로 재창조하려고합니다. 그러나 이번에 물리학자들은 다이아몬드 형성을 위한 또 다른 자연적 메커니즘인 운석으로 눈을 돌렸습니다.

이 결정은 실제로 지구뿐만 아니라 우주에서도 천체의 강력한 영향으로 인해 탄소에서 나타날 수 있습니다. 온도는 전단력만큼 중요하지 않다고 가정합니다. 그로 인해 재료의 다른 층이 다른 방향으로 향하는 힘을 경험하기 때문입니다. 다리가 느슨한 상태에서 테이블을 강하게 누르는 것을 상상해보십시오. 테이블 상판은 한 방향으로 움직이고 다리는 반대 방향으로 움직입니다.

따라서 저자는 강력한 전단력과 동시에 엄청난 압력으로 흑연 샘플에 작용할 수 있는 설정을 설계했습니다. 전자 현미경으로 샘플을 조사한 후 다이아몬드 결정을 발견했습니다. 입방체 결정은 론스달라이트 층 사이에서 가장 얇은 "모세관"을 형성했습니다. 이 과정은 불과 몇 분 밖에 걸리지 않았으며 과학자들은 이 믿을 수 없을 정도로 강력한 물질의 산업 응용 및 대량 합성을 위해 최종화될 수 있기를 희망합니다.

전단력을 추가로 증가시켜 결정 형성에 필요한 압력을 줄이는 것도 가능합니다. 지금까지 이것은 약 80GPa가 필요합니다. 저자는 "640마리의 아프리카 코끼리가 발레 슈즈의 발가락에서 균형을 잡고 있는 것과 비슷한 압력"이라고 말했습니다.

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