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자석의 영향으로 형태가 변하는 고분자 물질

13.12.2019

Georgia Institute of Technology(Georgia Tech)와 Ohio State University(USA)의 연구원들은 자기장이 비틀고, 구부러지고, 잡아 당기는 연질 폴리머 재료(자기 형상 기억 폴리머)를 개발했습니다. 이 재료는 깨지기 쉬운 물건을 손상시키지 않고 들어 올리거나 자체 무게의 1000배의 하중을 가할 수 있는 손잡이를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

새로운 재료는 각각 고유한 속성을 가진 세 가지 구성 요소에서 파생됩니다. 그 중 하나는 형상 기억 폴리머입니다. 가열하면 모양이 변하고 냉각되면 원래 상태로 되돌아가는 이와 같은 재료는 최근 몇 년 동안 한 번 이상 보고되었습니다. 그들 중 일부는 실내 온도와 인체 온도의 차이가 변형되기에 충분합니다. 새로운 소재는 가열, 냉각 및 자석으로 인해 모양이 바뀝니다. 두 가지 유형의 자성 입자 - 하나는 유도 가열용이고 다른 하나는 강한 자력을 가짐 - 두 번째 두 번째 두 가지 "비밀 성분"은 신소재입니다.

결과 폴리머에서 과학자들은 T 자 모양의 그립 "발톱"을 만들었습니다. 출발 물질에 대한 고주파 자기장의 영향으로 산화철 입자가 유도에 의해 가열되고 전체 "발톱"이 가열됩니다. 온도의 증가로 인해 형상 기억 폴리머가 부드러워지기 시작했고 더 연성이 되었습니다. 그런 다음 연구원들은 두 번째 자기장을 "트리거"하여 그리퍼의 "발톱"이 열리고 닫힙니다. 형상 기억 폴리머가 냉각되면 최종 위치에서 "동결"됩니다.

모양을 바꾸는 과정은 단 몇 초 밖에 걸리지 않으며 "얼어붙은" 상태의 재료의 강도로 인해 그리퍼는 자신보다 1000배나 무거운 물체를 들어 올릴 수 있었습니다. 개발의 저자는 그들의 재료가 로봇 공학에 사용될 수 있다고 언급합니다. 새로운 재료로 만들어진 그립이 있는 로봇 팔은 손상 없이 깨지기 쉬운 물체를 들어올릴 수 있을 것입니다. 이러한 도구는 예를 들어 식품 산업에서 유용합니다.

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1989년부터 2010년까지 중국 남부 농업부 수산 산업국에 따르면. 중국 어부들과 이웃 국가의 어업 부서 간에 380건 이상의 충돌이 있었습니다.

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