Công nghệ ô tô

Harvard đưa công nghệ lốp xe tự phục hồi lên đỉnh cao mới

Rate this post

Các nhà nghiên cứu Harvard đã tăng trưởng 1 loại cao su mới giúp lốp xe tự bình phục lúc bị hư hỏng.

Cao su tự bình phục bằng cách nối các kết hợp cộng hóa trị bền (màu đỏ) với các kết hợp hydro thuận nghịch (màu xanh lá cây).

Các nhà nghiên cứu từ Trường Kỹ thuật và Khoa học Phần mềm John A. Paulson (SEAS) tại Đại học Harvard đã tăng trưởng 1 loại cao su mới dai sức như cao su thiên nhiên nhưng mà có bản lĩnh tự bình phục. Nghiên cứu được ban bố trên báo chí khoa học Advanced Materials.
Các nhà nghiên cứu tại SEAS đã tăng trưởng 1 nguyên liệu hydrogel tự bình phục dựa vào nước để liên kết các kết hợp thuận nghịch xúc tiến giai đoạn “tự bình phục”. Tuy nhiên, giai đoạn tự bình phục trong các nguyên liệu khô như cao su là 1 thử thách đối với các nhà nghiên cứu vì cao su được tạo thành từ các polyme kết hợp với nhau bằng các kết hợp cộng hóa trị mạnh. Mặc dầu những kết hợp này hết sức bền chặt, nhưng mà chúng sẽ ko bao giờ bình phục 1 lúc bị phá vỡ.
Để vượt qua thử thách này, các nhà nghiên cứu cần tạo ra các kết hợp thuận nghịch giữa các polyme để các kết hợp có thể bị phá vỡ nhưng mà sẽ tự kết nối lại.
Li-Heng Cai, 1 nghiên cứu sinh tại SEAS, cho biết: “Nghiên cứu trước đây đã sử dụng kết hợp hydro để kết nối các polyme có trong cao su. Tuy nhiên, kết hợp thuận nghịch về thực chất yếu hơn kết hợp cộng hóa trị. Điều này đặt ra câu hỏi, liệu chúng ta có thể tạo ra 1 thứ gì đấy dai sức nhưng mà có bản lĩnh tự bình phục ko? “
Ông Li-Heng Cai cộng với ông Jinrong Wu, giáo sư thỉnh giảng của Đại học Tứ Xuyên, Trung Quốc và tác giả chính, ông David A. Weitz, Giáo sư vật lý và vật lý phần mềm Đại học Harvard Mallinckrodt đã tăng trưởng 1 loại cao su lai liên kết cả cộng hóa trị và trái phiếu thuận nghịch.
Ý nghĩ liên kết 2 kết hợp này để phục vụ 1 loại cao su bền và tự bình phục được yêu cầu dựa trên lý thuyết của ông Cai nhưng mà chưa bao giờ được thí điểm vì kết hợp cộng hóa trị và kết hợp ngoại quan. Kết quả thuận nghịch rất khó liên kết.
Cai nói: “Hai loại kết hợp này chẳng thể liên kết với nhau theo thực chất, giống như dầu và nước”.
Vì thế, các nhà nghiên cứu đã tăng trưởng 1 loại “dây phân tử” để kết nối 2 loại kết hợp này với nhau. Những “dây” này được gọi là polyme phân nhánh trùng hợp, cho phép các kết hợp cộng hóa trị và kết hợp thuận nghịch trộn tương đồng trên 1 phân tử. Bằng cách đấy, họ đã có thể tạo ra 1 loại cao su trong suốt, siêu bền và tự bình phục.
Cao su thông thường có xu thế nứt ở 1 mức áp suất nhất mực. Khi bị kéo căng, cao su mới tạo ra cái gọi là vết nứt trên nguyên liệu, gần giống như vết nứt nhưng mà vẫn được nối với nhau bằng các sợi. Các khe nứt này phân bố lại áp suất, do đấy ko có điểm áp suất cục bộ gây ra đứt gãy kết hợp. Khi sức ép được giải phóng, nguyên liệu quay về dạng hình lúc đầu và các vết rạn da cũng sẽ được bình phục.
Văn phòng Phát triển Công nghệ của Đại học Harvard đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ này và đang hăng hái kiếm tìm thời cơ thương nghiệp hóa.
Khả năng “tự bình phục” là rất tiềm năng đối với nhiều thành phầm cao su. Ông Wu san sớt: “Hãy hình dung lúc chúng ta sử dụng nguyên liệu này như 1 trong những thành phần để chế tác lốp xe cao su. Nếu lốp xe của bạn có 1 vết cắt, ko cần thay thế ngay tức khắc. Thay vào đấy, nó sẽ tự phục hồi chỉ mất khoảng rất ngắn, giúp bạn tránh được những thương tổn nghiêm trọng ”.
“Về mặt khoa học nguyên liệu, chúng ta vẫn cần mày mò lý do vì sao loại cao su lai tạo này có thể gây ra vết rạn lúc kéo căng. Về mặt kỹ thuật, bản lĩnh phần mềm của 1 loại cao su lai với các đặc tính vượt bậc về độ trong suốt quang học, độ dai sức và bản lĩnh tự bình phục vẫn còn đang được khám phá. Hơn nữa, ý nghĩ sử dụng cấu trúc phân tử để liên kết các kết hợp cộng hóa trị và kết hợp thuận nghịch để phục vụ 1 chất đàn hồi lai tương đồng là khá chung chung và cần được giúp cho sự tăng trưởng của các polyme. Weitz nói.

  Hệ thống hỗ trợ xuống dốc HDC

Diễm Hằng


Quảng cáo

VuManh Le

A humble man who wants to challenge and explore himself in his 30s

Related Articles

Back to top button