Ngày nay, sợi được sử dụng trong hầu hết mọi ngành công nghiệp và có thể được tìm thấy trong hàng không vũ trụ, thể thao, năng lượng và chăm sóc sức khỏe. Do đó, các nhà khoa học từ lâu đã nghiên cứu phát triển các loại sợi khỏe hơn, tốt hơn.
Mới đây, các nhà nghiên cứu tạiĐại học Rowanở Hoa Kỳ đang cố gắng tạo ra những sợi polyme bền nhất từng được tạo ra. Tiến sĩ Vince Beechley, trưởng dự án cho biết, nhóm của họ hy vọng có thể tạo ra một loại "siêu sợi" được sử dụng trên quy mô lớn. Sợi này sẽ được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau để làm cho sản phẩm bền hơn.
Được biết, nhóm của Beechley gần đây đã nhận được khoản tài trợ trị giá 523 đô la Mỹ,000 (khoảng 3,34 triệu nhân dân tệ) từ Quỹ khoa học quốc gia Hoa Kỳ, số tiền này sẽ được sử dụng để nghiên cứu và cải tiến công nghệ trong ba năm tới. Nhóm nghiên cứu này là những người đầu tiên nghiên cứu một cách có hệ thống tác động của nhiệt độ, nhiệt độ và lực kéo dài khác nhau lên các loại sợi cụ thể. Sau đó, họ sẽ tiến hành các thí nghiệm mở rộng và tạo ra các mô hình toán học.
Laser tốt hơn, sợi mạnh hơn
Trên thực tế, Matt, trợ lý nghiên cứu ban đầu của Đại học Rowan, đã đưa ra ý tưởng sử dụng tia laze để làm nóng các sợi nano siêu mỏng của dự án, có chiều rộng bằng 1/200 sợi tóc người. Tiến sĩ Beachley nhớ lại: “Matt cũng đã lắp ráp một thiết bị làm nóng bằng laser và thu thập dữ liệu sơ bộ cần thiết cho việc tài trợ nghiên cứu.
Nhiệt từ chùm tia laze được biết là làm cho các sợi nano mềm dẻo để các sợi có thể được kéo căng và các phân tử của chúng được sắp xếp thành chuỗi. Sau đó, các nhà nghiên cứu phải nhanh chóng làm nguội các sợi để khóa các phân tử vào đúng vị trí, tăng cường sức mạnh cho các sợi siêu mịn. sợi dây. Dựa trên điều này, các nhà nghiên cứu tin rằng sợi nano có thể bền hơn sợi dày hơn vì tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích cao của chúng cho phép làm nóng và làm mát nhanh hơn.
Trong các thí nghiệm trước đây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các bộ phận làm nóng hoặc dung môi để làm mềm sợi. Độ mịn của hoạt động và tốc độ đứt sợi không đạt yêu cầu, nhưng công nghệ laser có thể khắc phục những thiếu sót này-dựa trên độ chính xác của tia laser, các nhà nghiên cứu có thể quét nhanh qua từng sợi, đồng thời làm nóng và làm mát tuần tự một milimet hoặc hơn xơ, gãy giảm đáng kể.
đổi mới hơn sáng tạo
Ngoài các công nghệ nêu trên, các nhà nghiên cứu cũng sẽ áp dụng một kết quả nghiên cứu khác có tiềm năng phát triển lớn - hệ thống đường ray, cuối cùng đã được hình thành sau mười năm nghiên cứu và phát triển, cải tiến của Tiến sĩ Beechley. Hệ thống theo dõi, trông hơi giống hệ thống tự động hóa của khung cửi, giữ, di chuyển và kéo căng từng sợi khi tia laser làm nóng bó từng đoạn.
Giáo sư Beachley khá tự hào về hệ thống quỹ đạo này, ông nói: "Chúng tôi thậm chí có thể xử lý hàng nghìn sợi quang chỉ với một nguồn laser trong một phút." Điều này có nghĩa là nhiều loại sợi có thể được thiết kế cùng một lúc, bao gồm nylon, polyester, v.v., Polyethylene và Carbon. Tiến sĩ Beachley hiện đang nghiên cứu một loại sợi axit polylactic (PLA) có thể phân hủy sinh học để sử dụng trong y sinh học, nếu được tăng cường, sẽ hỗ trợ quá trình hấp thụ và giải phóng thuốc trong cơ thể.
Tôi tin rằng với sự phù hộ củacông nghệ laze, cơ thể nhỏ bé của chất xơ sẽ tiếp tục giải phóng nguồn năng lượng tuyệt vời!
