توسعه فلز مایع در نیروی هوایی آمریکا
به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ بر اساس گزارش آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی آمریکا (AFRL)، دانشمندان ارتش این کشور موفق به ساخت فلزی مایع شدهاند که میتواند ساختارش را به صورت خودمختار تغییر دهد. هدف از توسعه این ماده به کارگیری آن در تجهیزات الکترونیکی قابلانعطاف است که امکان خم شدن تا شدن، خرد شدن و کشیده شدن را فراهم میکند. این تحقیقات میتواند به تولید نسل بعدی ابزارهای نظامی بینجامد. این ماده «شبکههای فلزی مایع پلیمریزه» (Polymerized Liquid Metal Networks) نام دارد.
خاصیت مواد رسانا به علتهای مختلفی مانند کشش و خم شدن تغییر کرده و به طور معمول رسانایی آنها کاهش و مقاومت افزایش پیدا میکند؛ اما خواص ماده تولید شده توسط آزمایشگاه نیروی هوایی کاملاً برعکس است. این شبکههای فلزی مایع را میتوان تا 700 درصد مستحکم کرد. این ماده به صورت خودکار به فشار پاسخ میدهد تا مقاومت میان دو بخش را یکسان نگه دارد و مجدداً به حالت اولیه بازگردد. این موضوع به علت استفاده از نانو ساختارهای خودسازمان یافته است رخ میدهد که به صورت خودکار به شرایط واکنش نشان میدهند.
کریستوفر تابور (Christopher Tabor)، رهبر تحقیقات پروژه یاد شده در آزمایشگاه نیروی زمینی گفت:
این گونه پاسخ به کشش، دقیقاً برعکس چیزی است که به آن فکر میکنید. به طور معمول موادی که کشش پیاده میکنند مقاومت آنها افزایش مییابد؛ زیرا جریان الکتریکی باید از مواد بیشتری برای رسیدن به مقصد عبور کند. آزمایش فلز مایع و دیدن عکسالعمل آن کاملاً غیرمنتظره بود.»
سیمهایی که بتوانند تحت هر نوع شرایطی خواص خود را حفظ کنند، کاربردهای زیادی به خصوص در نسل بعدی ابزارهای قابلحمل و پوشیدنی دارند. برای مثال میتوان ماده یاد شده را در یک لباس آستینبلند به کار گرفت تا برای انتقال انرژی از طریق پیراهن بدن از آن استفاده کرد. در این حالت حرکت دست و آرنج و خم شدن لباس تأثیری در جریان الکتریسیته نخواهد داشت.
دانشمندان همچنین خواص گرمایشی مواد را در قالب یک دستکش مورد آزمایش ارزیابی کردند. آنها بازخوردهای حرارتی به علت حرکات انگشتان را اندازهگیری کرده و دما و ولتاژ در حدی ثابت نگه میدارد. این در حالی است که دستکشهای حرارتی امروزی به علت افشار مقاومت در اثر انعطاف، انرژی بسیاری از دست میرود.
پروژه یاد شده از سال 2018 آغاز شد و در حال حاضر به منظور تسریع روند تحقیق و توسعه همکاری با شرکتهای خصوصی و دانشگاهها آغاز شده است. پژوهشگران در این طرح از ذرات جداگانه فلز مایع که در پوستهای محصور –مشابه بادکنک پر از آب- شدهاند، استفاده کردند. هر بخشهای مختلف به واسطه فرآیند پلیمریزاسیون به یکدیگر متصل میشوند و یک زنجیر را تشکیل میدهند. زمانی که ماده فشرده یا کشیده میشود، قطرات یاد شده باز شده و فلز مایع به منظور حفظ خواص آن بیرون میآیند. در طول فرآیند کشش، رسانایی افزایش یافته و به حالت عادی باز میگردد. از طرفی هر ماده حداکثر 10 هزار چرخه دارد.
نیروی هوایی آمریکا از زمان تجاریسازی ماده یاد شده اطلاعاتی منتشر نکرد و به نظر میرسد زمان زیادی برای این موضوع موردنیاز است.
