ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- วัสดุซ่อมแซมตัวเองที่เติบโตขึ้นในวันหนึ่งอาจหมายถึงอุปกรณ์ที่ไม่ต้องซ่อมแซม
- นักวิจัยได้คิดค้นนาโนคริสตัลที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ซึ่งสามารถใช้ในเซมิคอนดักเตอร์ได้
- นักวิจัยชาวออสเตรเลียได้สาธิตวิธีการช่วยให้พลาสติกที่พิมพ์ 3 มิติสามารถรักษาตัวเองได้ที่อุณหภูมิห้องโดยใช้ไฟเพียงอย่างเดียว
ลืมเปลี่ยนอะไหล่ที่เสียไปซะ เพราะสมาร์ทโฟนของคุณซักวันอาจจะสามารถรักษาตัวเองได้
นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาได้ค้นพบนาโนคริสตัลที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ซึ่งสามารถใช้ในเซมิคอนดักเตอร์ได้ นาโนคริสตัลมุ่งเป้าไปที่แผงโซลาร์เซลล์ แต่สามารถนำไปใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์ได้หลากหลาย เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามที่เพิ่มขึ้นในการค้นหาวัสดุที่ซ่อมแซมตัวเองเพื่อลดของเสีย
"ผู้ใช้จะสามารถซ่อมแซมรอยร้าวบนวงจรที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้ด้วยมือ" Jonathan Tian ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีกล่าวกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล "โดยปกติแล้ว เมื่อเกิดการแตกหัก ชิปทั้งหมด (หรือแม้แต่อุปกรณ์ทั้งหมด) อาจถูกทิ้ง นอกจากนี้ การยืดอายุของระบบไฟฟ้า เทคโนโลยีการรักษาตัวเองจะลดปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่เข้าสู่สิ่งแวดล้อม"
รักษาตัวเอง
ในขณะที่วัสดุรักษาตัวเองอาจดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์จากภาพยนตร์อย่าง The Terminator หรือ Spiderman แต่สิ่งเหล่านี้กำลังกลายเป็นความจริง นักวิทยาศาสตร์ของสถาบันเทคโนโลยีแห่งอิสราเอลเพิ่งพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์นาโนคริสตัลที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมซึ่งสามารถรักษาตัวเองได้
กระบวนการนี้ใช้กลุ่มของวัสดุที่เรียกว่า perovskites สองชั้น ซึ่งแสดงคุณสมบัติการรักษาตัวเองหลังจากที่ได้รับความเสียหายจากการแผ่รังสีของลำอิเล็กตรอน Perovskites ซึ่งถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1839 ได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์เมื่อไม่นานมานี้ เนื่องจากมีลักษณะเฉพาะทางไฟฟ้า-ออปติคัลซึ่งทำให้พวกมันมีประสิทธิภาพสูงในการแปลงพลังงาน แม้จะมีการผลิตที่ไม่แพงก็ตาม perovskites อาจมีประโยชน์ในเซลล์แสงอาทิตย์
อนุภาคนาโนของ perovskite ถูกผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการโดยใช้กระบวนการสั้นๆ ง่ายๆ ที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนกับวัสดุเพียงไม่กี่นาที กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านทำให้เกิดข้อผิดพลาดและรูในผลึกนาโน
นักวิจัย "เห็นว่ารูเคลื่อนอย่างอิสระภายในนาโนคริสตัลแต่หลีกเลี่ยงขอบของมัน" ทีมเขียนในข่าวประชาสัมพันธ์ "นักวิจัยได้พัฒนาโค้ดที่วิเคราะห์วิดีโอหลายสิบรายการโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับพลวัตของการเคลื่อนไหวภายในคริสตัลพวกเขาพบว่ามีรูเกิดขึ้นบนพื้นผิวของอนุภาคนาโน จากนั้นจึงย้ายไปยังบริเวณที่มีความเสถียรอย่างมีพลังภายใน"
ทุ่งนา
สาขาวัสดุซ่อมแซมตัวเองกำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยชาวออสเตรเลียได้สาธิตวิธีที่จะช่วยให้พลาสติกที่พิมพ์ 3 มิติสามารถรักษาตัวเองได้ที่อุณหภูมิห้องโดยใช้ไฟเพียงอย่างเดียว ทีมงานของมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ได้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่ม "ผงพิเศษ" ลงในเรซินเหลวที่ใช้ในกระบวนการพิมพ์สามารถช่วยในการซ่อมแซมที่ง่ายและรวดเร็วในภายหลังหากวัสดุแตกหัก
ไฟ LED มาตรฐานที่ส่องแสงสามารถซ่อมแซมพลาสติกที่พิมพ์ออกมาได้ภายในเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง ซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีและหลอมรวมของชิ้นส่วนที่แตกทั้งสองชิ้น
นักวิจัยอ้างว่ากระบวนการทั้งหมดทำให้พลาสติกที่ซ่อมแซมมีความแข็งแรงมากกว่าที่เคยได้รับความเสียหาย หวังว่าการพัฒนาเทคนิคต่อไปจะช่วยลดของเสียทางเคมีได้ในอนาคต
"ในหลาย ๆ ที่ที่คุณใช้วัสดุโพลีเมอร์ คุณสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ได้" Nathaniel Corrigan หนึ่งในสมาชิกในทีมกล่าวในการแถลงข่าว "ดังนั้น หากส่วนประกอบล้มเหลว คุณสามารถซ่อมแซมวัสดุได้โดยไม่ต้องทิ้ง มีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอย่างเห็นได้ชัด เพราะคุณไม่จำเป็นต้องสังเคราะห์วัสดุใหม่ทุกครั้งที่แตกหัก เรากำลังเพิ่มขึ้น อายุการใช้งานของวัสดุเหล่านี้ซึ่งจะช่วยลดขยะพลาสติกได้"
Bram Vanderborght ศาสตราจารย์ที่ Vrije Universiteit Brussel ในเบลเยียม เป็นส่วนหนึ่งของทีมที่ทำงานเกี่ยวกับหุ่นยนต์จับยึดแบบซ่อมแซมตัวเอง กริปเปอร์ใช้โพลีเมอร์ที่ซ่อมแซมตัวเองได้และมีไว้สำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่หุ่นยนต์มักจะได้รับความเสียหาย "แต่เทคโนโลยีนี้และงานของเราก็มีแอปพลิเคชันนอกเหนือจากแอปพลิเคชันปัจจุบัน" เขาบอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล
หุ่นยนต์รักษาตัวเองสามารถให้อิสระมากขึ้นในอนาคต
"เราสามารถคาดหวังความก้าวหน้าในการพัฒนาระบบวัสดุที่ทนต่อความเสียหายซึ่งสนับสนุนการทำงานแบบอิเล็กทรอนิกส์และหุ่นยนต์" Tian กล่าว "ระบบเหล่านี้อาจรวมถึงวัสดุที่สามารถตรวจจับความเสียหาย รายงานเหตุการณ์ และการรักษาหรือปรับคุณสมบัติของวัสดุเพื่อลดความเสียหายเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวหรือความเสียหายในอนาคต"
