Jūs tikrai žinote, kaip įvairiems pastatams gali pakenkti vibracija. Šalia transporto magistralių stovintys pastatai dažnai turi sutrūkinėjusias sienas ar nukritusio tinko lopus. Bet ar gali būti kitaip? Mokslininkai sukūrė medžiagą, kuri kaip studentai pavasarį stiprėja nuo streso.
Nuo vibracijų gelinis kubelis sustiprėjo net 66 kartus
© Z. Wang et al./Nature Materials
Čikagos universiteto mokslininkai sukūrė naujo tipo gelį, kuris su laiku stiprėja nuo vibracijų ir patiriamų apkrovų. Įdomu tai, kad šios medžiagos kūrėjai įkvėpimo sėmėsi iš žmogaus kaulų, kurie taip pat stiprėja nuo streso. Tikriausiai žinote, kad Tarptautinėje Kosminėje Stotyje gyvenantys astronautai privalo nuolat treniruotis, nes kitaip nyksta jų raumenys ir mažėja kaulų tankis. Tuo tarpu sportininkai pasižymi aukštu kaulų tankiu, nes jų skeletas nuolat patiria dideles apkrovas.
Kitas mokslininkų įkvėpimo šaltinis – pjezoelektrinės medžiagos, kurios vibracijas ir kitokias apkrovas verčia elektros energija. Ta energija gali būti panaudota, pavyzdžiui, žiebtuvėlio dujoms uždegti. Mokslininkai ėmė galvoti, ar ji galėtų būti panaudota pačios medžiagos sustiprinimui. Taigi, jie ėmė eksperimentuoti su įvairiomis cheminėmis medžiagomis. Jie išbandė daug įvairių mišinių, kol galiausiai sukūrė polimerinį gelį su cinko oksido pjezoelektrine medžiaga ir tiolio-alkeno reaktoriais.
Ir taip, šis gelis stiprėja nuo vibracijų ir apkrovų. Sukuriamas mažytis elektros krūvis pradeda reakciją, kuri tarp skirtingų medžiagos molekulių kuria stipresnius ryšius. Mokslininkai eksperimentus pradėjo su geliu, kuris buvo toks minkštas gail želė, kurią valgote desertui. Vibracijos šią medžiagą pavertė artima vidiniam kaulo sluoksniui. Tiksliau, vibracijos padidino medžiagos stiprumą net 66 kartais. Labiausiai sustiprėjo tos kubelio vietos, kurios buvo apkrautos daugiausiai.
Kur ši medžiaga galėtų būti naudojama? Šis gelis galėtų virsti įvairiais užpildais, kurie galėtų būti naudojami statybose. Taip pastatai su laiku tik stiprėtų. Mokslininkai įsivaizduoja, kad šią medžiagą būtų galima pritaikyti ir medicininiuose implantuose, ir aviacijos pramonėje. Ji ypač gerai tiktų pramoninių klijų gamybai. Skirtingas medžiagas sulipdantys klijai dažnai yra silpnoji konstrukcijos vieta, o nuo vibracijų stiprėjanti medžiaga tai galėtų pakeisti.
