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Materiale polimerico che cambia forma sotto l'influenza dei magneti

13.12.2019

I ricercatori del Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) e della Ohio State University (USA) hanno sviluppato un materiale polimerico morbido - un polimero a memoria di forma magnetica - che il campo magnetico fa ruotare, piegare e afferrare. Il materiale può essere utilizzato per realizzare leve di presa in grado di sollevare oggetti fragili senza danneggiarli o un carico 1000 volte il proprio peso.

Il nuovo materiale è derivato da tre componenti, ciascuno con proprietà uniche. Uno di questi sono i polimeri a memoria di forma. Materiali come questi, che cambiano forma quando vengono riscaldati e tornano allo stato originale quando vengono raffreddati, sono stati segnalati più di una volta negli ultimi anni. Per alcuni di loro, la differenza tra la temperatura ambiente e la temperatura del corpo umano è sufficiente per deformarsi. Il nuovo materiale si riscalda, si raffredda e cambia forma grazie ai magneti. Due tipi di particelle magnetiche - una per il riscaldamento a induzione e una con forte attrazione magnetica - sono i secondi due "ingredienti segreti" del nuovo materiale.

Dal polimero risultante, gli scienziati hanno realizzato un "artiglio" con impugnatura a forma di T. L'impatto di un campo magnetico ad alta frequenza sul materiale di partenza ha causato il riscaldamento delle particelle di ossido di ferro per induzione e il riscaldamento dell'intero "griglio". A causa dell'aumento della temperatura, il polimero a memoria di forma ha iniziato ad ammorbidirsi e diventare più duttile. I ricercatori hanno quindi "attivato" un secondo campo magnetico, provocando l'apertura e la chiusura degli "artigli" della pinza. Una volta che i polimeri a memoria di forma si sono raffreddati, si sono "congelati" nella loro posizione finale.

Il processo di modifica della forma richiede solo pochi secondi e la forza del materiale nello stato "congelato" ha consentito alla pinza di sollevare oggetti 1000 volte più pesanti di esso. Gli autori dello sviluppo fanno notare che il loro materiale può essere utilizzato nella robotica: un braccio robotico con un'impugnatura realizzata con un nuovo materiale sarà in grado di sollevare un oggetto fragile senza danneggiarlo. Tale strumento è utile, ad esempio, nell'industria alimentare.

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Nella provincia cinese di Hainan sarà istituito un sistema di sicurezza per proteggere i marinai, che lavorerà in combinazione con il sistema di navigazione satellitare Beidou.

Kui Shengye, capo del centro di ingegneria di BDStar Navigation, una società che fornisce servizi Beidou all'80% dei pescherecci cinesi, ha affermato che la sua azienda fornisce principalmente sistemi di allarme istantaneo e un esclusivo servizio di messaggi brevi insieme a strumenti di navigazione per i pescherecci.

"Il pulsante antipanico sul terminale utente consente ai pescatori di segnalare immediatamente un'emergenza al dipartimento della pesca", afferma Kui. "Il sistema di gestione delle navi basato su BDS può anche richiedere aiuto alle navi vicine".

Secondo il Bureau of Fisheries Industry del Ministero dell'Agricoltura della Cina meridionale, dal 1989 al 2010. Ci sono stati più di 380 conflitti tra i pescatori cinesi ei dipartimenti di pesca degli stati vicini.

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