VIDEO: Materialet har magnetisk formminne
Komposittmaterialet som husker en bestemt form når den plasseres i et magnetfelt.
Forskere ved Paul Scherrer Institute PSI og ETH Zürich har utviklet et materiale med formminne som aktiveres av magnetisme. Komposittmaterialet husker en bestemt form når den plasseres i et magnetfelt.
Dette skriver Plastforums svenske søsterside.
Komposittmaterialet består av en polymer med innebygde dråper av en magnetreologisk væske. Forskningsgruppen ser mulige bruksområder for det nye materialet innen medisin, samt i luftfart, elektronikk og robotteknologi.
Når det magnetiske materialet forandrer sin form fra et vridd bånd til en helt avslappet posisjon uten menneskelig berøring (se videoen), ser det ut som et magisk knep. Men forklaringen ligger i magnetismen.
Det svarte komposittbåndet består av en silikonbasert polymer og dråper av vann og glyserin, hvor små partikler av karbonyljern strømmer. Sistnevnte gir materialet sine magnetiske egenskaper og formhukommelse. Hvis komposittmaterialet blir tvunget til en viss form med for eksempel en pinsett og deretter utsatt for et magnetfelt, beholdes denne formen selv når pinsetten fjernes. Først når magnetfeltet også fjernes, går materialet tilbake til sin opprinnelige form.
Hittil har sammenlignbare materialer bestått av en polymer og innebygd metallpartikler. Men forskerne på PSI og ETH Zürich har valgt en annen vei - å bruke en spredning. Fordelene med dette er at de magnetiske kreftene blir mye større i kompositten, sier Laura Heyderman, leder av Mesoscopic Systems Group ved PSI og professor ved ETH Zürich.
Forskerne har studert det nye materialet ved hjelp av Swiss Light Source SLS på PSI. Ved hjelp av røntgen-tomografiske bilder produsert med denne lyskilden har forskerne funnet ut at lengden på dråpene i polymeren øker under påvirkning av et magnetfelt, og at karbonyl-jernpartiklene i væsken justerer, i hvert fall delvis, i linje med magnetfeltet. Disse to faktorene øker stivheten av materialet med opptil 30 ganger.
- Vi skal sees som utgangspunkt for en ny type mekanisk aktivt materiale, sier Paolo Testa, materialforsker ved ETH Zürich og PSI, og forfatter av studien.
Forskningsgruppen ser mulige bruksområder fpr formminnesmaterialer innen medisin, rom, elektronikk og robotteknologi. For eksempel vil katetre som passerer gjennom blodkarene til kirurgisk sted i kroppen under minimal invasive operasjoner endre deres stivhet. Dette vil gi gode fordeler og redusere bivirkninger som trombose.