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Il materiale del futuro che diventa più forte sotto stress

03.02.2019

Uno scienziato giapponese dell'Università di Hokkaido è riuscito a inventare un materiale unico del futuro: più lo usi, più diventa forte. L'idea di creare il materiale è stata suggerita dalla struttura del tessuto muscolare.

Durante l'allenamento con carichi significativi nei muscoli, si verifica una parziale distruzione delle fibre proteiche e la formazione di nuove, sempre più forti. Un approccio simile è stato utilizzato dagli scienziati giapponesi, che hanno ottenuto un idrogel basato su due componenti polimerici: uno forte e rigido e l'altro flessibile ed estensibile.

Allo stesso tempo, il materiale è riempito per oltre l'85% con un liquido in cui sono disciolti i monomeri, componenti in grado di formare molecole di entrambi i polimeri. Lo stress meccanico su un tale materiale provoca la distruzione di alcune catene del polimero "duro". Alle estremità libere formate iniziano immediatamente nuove reazioni di polimerizzazione con la partecipazione dei monomeri presenti, che portano al rafforzamento del materiale.

In esperimenti di laboratorio, i ricercatori giapponesi sono stati in grado di dimostrare che dopo diversi "allenamento" la massa dei polimeri nell'idrogel è aumentata dell'86%. Allo stesso tempo, la sua forza è aumentata di una volta e mezza e la sua rigidità - di 23.

Gli autori sono fiduciosi che lo sviluppo troverà applicazione nella creazione di materiali autorigeneranti, flessibili e durevoli del futuro - per la robotica, gli esoscheletri e, naturalmente, per la ricostruzione medica dei muscoli persi.

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L'estate è tempo di relax e di viaggi, ma spesso il caldo può trasformare questo periodo in un tormento insopportabile. Ti presentiamo un nuovo prodotto di Sony: il mini-condizionatore Reon Pocket 5, che promette di rendere l'estate più confortevole per i suoi utenti. Sony ha introdotto un dispositivo unico: il mini-condizionatore Reon Pocket 5, che fornisce raffreddamento al corpo nelle giornate calde. Con esso, gli utenti possono godersi la freschezza sempre e ovunque semplicemente indossandolo al collo. Questo mini-condizionatore è dotato di regolazione automatica delle modalità operative, nonché di sensori di temperatura e umidità. Grazie a tecnologie innovative, Reon Pocket 5 regola il proprio funzionamento a seconda dell'attività dell'utente e delle condizioni ambientali. Gli utenti possono regolare facilmente la temperatura utilizzando un'app mobile dedicata connessa tramite Bluetooth. Inoltre, per comodità, sono disponibili magliette e pantaloncini appositamente progettati, ai quali è possibile collegare un mini condizionatore d'aria. Il dispositivo può oh ... >>

Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

La produzione di energia solare nello spazio sta diventando sempre più fattibile con l’avvento di nuove tecnologie e lo sviluppo di programmi spaziali. Il capo della startup Virtus Solis ha condiviso la sua visione di utilizzare la Starship di SpaceX per creare centrali elettriche orbitali in grado di alimentare la Terra. La startup Virtus Solis ha svelato un ambizioso progetto per creare centrali elettriche orbitali utilizzando la Starship di SpaceX. Questa idea potrebbe cambiare significativamente il campo della produzione di energia solare, rendendola più accessibile ed economica. Il fulcro del piano della startup è ridurre i costi di lancio dei satelliti nello spazio utilizzando Starship. Si prevede che questa svolta tecnologica renderà la produzione di energia solare nello spazio più competitiva rispetto alle fonti energetiche tradizionali. Virtual Solis prevede di costruire grandi pannelli fotovoltaici in orbita, utilizzando Starship per fornire le attrezzature necessarie. Tuttavia, una delle sfide principali ... >>

Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Notizie casuali dall'Archivio

Diamante artificiale ottenuto a temperatura ambiente 23.11.2020

La nuova tecnologia consente di sintetizzare diamanti artificiali senza un forte riscaldamento e di ottenere anche la lonsdaleite più rara con cristalli particolarmente forti.

In condizioni naturali, i diamanti si formano nelle viscere della Terra. La sua formazione richiede molto tempo, richiede alta pressione e riscaldamento oltre i 1000 °C. È possibile ottenere diamanti sintetici più velocemente, sebbene il processo avvenga ancora a pressioni e temperature enormi. Gli scienziati hanno imparato a fare a meno del riscaldamento solo ora, avendo sviluppato la sintesi di diamanti a temperatura ambiente normale.

Gli atomi di carbonio possono formare una varietà di strutture, dal grafene piatto e nero al diamante ultra resistente e trasparente. Tuttavia, i diamanti sono anche diversi: le particelle nei suoi cristalli possono formare non solo un reticolo cristallino "classico" cubico, ma anche esagonale, formando una forma speciale di diamante: la lonsdaleite. È anche più duro di quello cubico, ma è molto meno comune in natura. Sì, e in laboratorio è più difficile ottenerlo.

Tuttavia, un team internazionale di scienziati guidato dal professore dell'Australian National University Jody Bradby è riuscito a sintetizzare diamanti sia cubici che esagonali senza l'uso di alte temperature. Di norma, per questo cercano di ricreare artificialmente le condizioni dell'interno della terra con il loro calore e la loro enorme pressione. Tuttavia, questa volta, i fisici si sono rivolti a un altro meccanismo naturale per la formazione dei diamanti: il meteorite.

Questi cristalli possono infatti apparire dal carbonio a seguito di potenti impatti dei corpi celesti, non solo sulla Terra, ma anche nello spazio. Si presume che la temperatura non sia importante quanto la forza di taglio, a causa della quale diversi strati del materiale subiscono una forza diretta in direzioni diverse. Immagina una forte spinta in un tavolo con gambe sciolte: il piano del tavolo si muove in una direzione, le gambe si muovono nella direzione opposta.

Pertanto, gli autori hanno progettato un setup che ha permesso di agire su un campione di grafite con una potente forza di taglio e, allo stesso tempo, un'enorme pressione. Dopo aver esaminato il campione al microscopio elettronico, hanno trovato cristalli di diamante. I cristalli cubici formavano il "capillare" più sottile tra gli strati di lonsdaleite. Il processo ha richiesto solo pochi minuti e gli scienziati sperano che possa essere finalizzato per applicazioni industriali e sintesi di massa di questo materiale incredibilmente resistente.

È anche possibile che aumentando ulteriormente la forza di taglio sia possibile ridurre la pressione richiesta per la formazione dei cristalli. Finora, ciò richiede circa 80 GPa - come notano gli autori, "una pressione paragonabile al peso di 640 elefanti africani in equilibrio sulla punta di una scarpetta da ballo".

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