越来越多的 轻质复合材料 和携带让路。 生物材料备受追捧,尤其是在汽车、造船和飞机制造等行业。 如果您考虑到(同样)日益增长的需要开发新方法来早期诊断这些(仍然鲜为人知的)材料的损坏,想象一下我在这篇文章中谈论的开发是多么重要。
为了满足这两种需求,科学家们 复杂材料组 苏黎世联邦理工学院创建了 e 在一项研究中提出 一种使用颜色变化来表示内部变形的轻量级生物材料。 是的,没错:它会改变颜色以警告它正在破裂。 它是一种由多层组成的半透明生物材料。 它非常轻且坚固,但当事情变得艰难时,请警告!
生物材料是如何改变颜色以警告遭受的损害的
这种类型的层压板由塑料聚合物和人造珍珠母的交替层组成。 反过来,人造珍珠母贝以牡蛎壳的生物结构为模型,由无数平行排列的玻璃板组成。 这些板用聚合物树脂压实,这使得该层非常坚硬且不易破裂。
在第一层生物材料之上还有另一层由聚合物制成的材料,研究人员在其中添加了专门为当前任务合成的指示分子。 这个“指示剂”分子是一切的关键。 一旦聚合物发生变形,分子就会被激活,从而改变其荧光。 材料拉伸得越多,这些分子就被激活得越多,从而增加荧光。
受到的伤害越大,颜色就越多
我们使用荧光分子,因为您可以很好地测量荧光的增加,而不必依赖主观感知。
托马索·马格里尼,该研究的主要作者。
如前所述,生物材料的荧光充当指示剂。这使得研究人员甚至可以在断裂发生之前识别复合材料内的过载区域。它可以帮助检测结构中的脆弱区域,从而预防灾难。