EN
هەموو جۆرەکان
EN

هەواڵ

Zanîngeha Zanist û Teknolojiyê ya Çînê ji bo parastina fezayê parzûnek nano-pêkhatî ya biyonîk çêkir

کات:2021-12-13 لێدانەکان:

Ji ber taybetmendiyên mekanîkî yên hêja, aramiya germî ya hêja û berxwedana kîmyewî ya berbiçav, fîlima polîmîdê ji bo lêkolîna fezayê bûye materyalek hêja "cilên parastinê". لەگەڵ ئەوەشدا, mîna polîmerên hîdrokarbonê yên din, madeyên polyimide ji êrîşa oksîjena atomê ya li hawîrdora fezayê xeternak in, di encamê de kêmbûnek tund di taybetmendiyên wan ên laşî û mekanîkî de çêdibe. لە ئێستادا, çareseriyeke baş ji vê pirsgirêkê re nîne. جگە لەوە, jîngehên tundûtî yên wekî tîrêjên tîrêjê yên kozmîk û bandora bermahiyên fezayê jî ceribandinên giran ji aramiya wê re danîne..


Yu Shuhong, Profesorê Zanîngeha Zanist û Teknolojiyê ya Çînê û Endamê Akademiya Zanistî ya Çînê ye, ji bo sepanên parastina fezayê malzemeyek membrana pêkhatî ya polyimide-nano-mica nû pêşxistiye. Materyal sêwirana biyonîkî ya bêhempa qebûl dike, û taybetmendiyên wê yên mekanîkî û tolerasyona hawîrdora cîhê giran bi girîngî çêtir dibe. Lêkolînerên ji dayika xwezayî ya mircanê "- avahiya layer brick mud, sêwirana aqilmend ku bi strukturên polîîmîdê yên tebeqeya margarandî ya çîna dualî hatî çêkirin - Mica nano filmê pêkhatî, belavbûna wê ya jorîn çêbike ku fîlima mîka nano ya qelstir heye, bi alîkariya taybetmendiyên xwerû yên mîka û avantajên yekîneya avahiyê, di pêkanîna mekanîka materyalê de performansa bi bandor di heman demê de zêde bû, Berxwedana qata wê ya jorîn a li hember oksîjena atomê, tîrêjên ultraviyole û bermahiyên fezayê jî bi girîngî çêtir bûne. Encamên lêkolînê yên têkildar destnîşan kirin ku Fîlimên Nanokompozît ên Polyimide-mica yên du-tebeqe-nacre-ê îlhamkirî bi îstîqrara mekanîkî ya hêja ji bo şert û mercên jîngehê LEO, di Materyalên Pêşkeftî de.


Komun., 2018, 9, 2974), ku xwedan taybetmendiyên mekanîkî yên hêja û fonksiyona parastina UV-yê ye û dikare bi rêjeyek mezin were amadekirin, ji bo bidestxistina membrana nanokompozît a polîîmîd-mîka bi pêşgira polîîmîdê re hevgirtî bû.. Taybetmendiyên hundurîn ên bilind ên mîkayê hatin bikar anîn da ku kêmasiya polîmîdê çêbike. Cûda ji sêwirana strukturê ya berê ya monolayer a fîlima nano-pêkhatî ya ku qata pelê teqlîd dike, di vê lêkolînê de, tîmê lêkolînê fîlimek nano-pêkhatî ya polyimide-mica ya bi qatek ducarî mîna strukturên qata mircanê bi navgîniya rijandin û dermankirina termal ava kir., ji ber ku tebeqeya jorîn nano-pelê mîkyaya stûrtir bû (Figure A-F). Ev stratejiya sêwiranê di taybetmendiyên mekanîkî yên materyalê de pêşkeftinek bi bandor bi dest dixe û rûbera wê ya jorîn ji oksîjena atomê re berxwedêrtir dike., tîrêjên ultraviolet û bermahiyên fezayê.


Encam nîşan dide ku hêza tîrêjê, Modula Young û serhişkiya rûyê fîlima pêkhatî ya nû ya biyonîk ev in 125 MPa, 2.2 GPa û 0.37 GPa, herwiha, kîjan in 45%, 100% و 68% ji yên fîlima polyimide ya safî bilindtir e (Figure G). Ji ber avahiya yekta ya du-tebeqeya diya mircan û avantajên xwerû yên nanopelên mîka, membrana pêkhatî ya polyimide-mica ya du-tebeq berxwedana oksîjenê ya atomî bilindtir nîşan dide (rêjeya erozyona ≈0.17×10-24 cm-3 Atoms -1). Ew eşkere ji fîlima polyimide ya safî çêtir e, fîlima pêkhatî ya mîkayê ya monolayer a bi strukturê diya mircanê û materyalê pêkhatî ya matrixê ya polîimidê ku di paşerojê de hatî ragihandin. جگە لەوە, berxwedana wê ya pîrbûna uv (313 nm) û aramiya germahiya bilind (380 oC) li gorî fîlima PI-ya paqij bi girîngî çêtir bûn.


Fîma nanokompozît a polyimide-mica ya bi qatek ducarî mîna strukturê diya-mirovê tê çaverê kirin ku şûna fîlima nanokompozît a polîimid-mica ya heyî bigire wekî materyalek nû ya bi bandor ji bo parastina derve ya keştiyên fezayê di hawîrdora orbita nizm de.. Stratejiya sêwirana strukturê ya diya-mirwariyê ya du-tebeq a yekta ku di vê lêkolînê de hatî pêşniyar kirin di heman demê de ji bo sêwirandin û avakirina nanokompozîtên din ên bi performansa bilind ramanek nû peyda dike..


Xebata lêkolînê ji hêla Weqfa Zanistiya Xwezayî ya Neteweyî ya Chinaînê ve hate piştgirî kirin (NSFC) Projeya Koma Lêkolînê ya Nûbûn / Projeya Key, cas Bernameya Lêkolîna Key ya Zanistiya Serhedê, Fona Lêkolînên Bingehîn ji bo Zanîngehên Navendî, Projeya Nûjenî ya Hevkariya Parêzgeha Anhui û Fona Hevbeş Radyoya Synchrotron ya USTC.










Skematîka pêvajoya amadekirina polîîmîdê - Fîlma pêkhatî ya nanometer mîka bionic û mîkrostruktura wê, taybetmendiyên mekanîkî û tolerasyona oksîjena atomî




Têzê girêdan: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202105299




(Kanî: Zanîngeha Zanist û Teknolojiyê ya Çînê)