Di masa depan, Anda mungkin memiliki cumi-cumi untuk berterima kasih karena kopi Anda tetap panas di hari yang dingin. Mengambil inspirasi dari kulit cephalopoda, para insinyur di University of California, Irvine menemukan bahan komposit adaptif yang dapat melindungi cangkir minuman, tas restoran, kotak parsel, dan bahkan kontainer pengiriman.
Inovasi tersebut adalah film polimer metalisasi pemantul inframerah yang dikembangkan di laboratorium Alon Gorodetsky, profesor teknik kimia dan biomolekuler UCI.
Gorodetsky dan anggota timnya menggambarkan material komposit area luas yang mengatur panas melalui struktur logam yang dapat dikonfigurasi ulang yang dapat terpisah secara reversibel satu sama lain dan bersatu kembali di bawah tingkat regangan yang berbeda.
Penemuan ini akan ramah lingkungan karena kelestarian lingkungannya, kata penulis utama Mohsin Badshah, mantan sarjana pascadoktoral UCI di bidang teknik kimia dan biomolekuler. “Bahan komposit dapat didaur ulang dalam jumlah besar dengan menghilangkan tembaga dengan cuka dan menggunakan metode komersial yang mapan untuk menggunakan kembali polimer yang dapat diregangkan,” katanya.
“Pulau-pulau logam dalam material komposit kami berada di sebelah satu sama lain saat material direlaksasi dan menjadi terpisah saat material diregangkan, memungkinkan kontrol refleksi dan transmisi cahaya inframerah atau pembuangan panas,” kata Gorodetsky. “Mekanismenya analog dengan ekspansi dan kontraksi kromatofor pada kulit cumi-cumi, yang mengubah pantulan dan transmisi cahaya tampak.”
TERKAIT: Panel Surya Dibangun Dari Limbah Tanaman Dapat Menghasilkan Energi Tanpa Cahaya Langsung
Perubahan ukuran kromatofor membantu cumi-cumi berkomunikasi dan menyamarkan tubuh mereka untuk menghindari pemangsa dan bersembunyi dari mangsa. Gorodetsky mengatakan dengan meniru pendekatan ini, timnya telah mengaktifkan “termoregulasi yang dapat diatur” dalam materi mereka, yang dapat mengarah pada peningkatan efisiensi energi dan melindungi jari sensitif dari permukaan yang panas.
Terobosan utama dari proyek ini adalah pengembangan metode produksi material komposit yang hemat biaya oleh peneliti UCI pada jumlah yang relevan dengan aplikasi. Bahan baku tembaga dan karet mulai dari sekitar satu sen per meter persegi dengan biaya dikurangi lebih lanjut dengan skala ekonomi, menurut surat kabar itu. Teknik fabrikasi tim melibatkan penyimpanan film tembaga ke substrat yang dapat digunakan kembali seperti aluminium foil dan kemudian penyemprotan beberapa lapisan polimer ke film tembaga, yang semuanya dapat dilakukan di hampir semua ukuran batch yang bisa dibayangkan.
“Strategi manufaktur gabungan yang sekarang telah kami sempurnakan di lab kami adalah pengubah permainan yang nyata,” kata Gorodetsky. “Kami telah bekerja dengan bahan dan sistem adaptif yang diilhami cephalopoda selama bertahun-tahun tetapi sebelumnya hanya dapat membuat mereka di area yang relatif kecil. Sekarang akhirnya ada jalan untuk membuat barang ini roll-by-roll di pabrik.”
Strategi dan skala ekonomi yang dikembangkan harus memungkinkan material komposit untuk digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari cangkir kopi yang nyaman hingga tenda, atau dalam wadah apa pun di mana pengaturan suhu yang dapat disesuaikan diinginkan.
LAGI: Lupakan Jubah Harry Potter, Perisai Gaib Kehidupan Nyata Menerima Pesanan di Kickstarter
Tim melakukan pengujian cangkir kopi yang dapat diterima secara universal di laboratorium mereka di kampus UCI, di mana mereka membuktikan bahwa mereka dapat mengontrol pendinginan kopi. Mereka mampu memprediksi secara akurat dan teoritis dan kemudian secara eksperimental mengkonfirmasi perubahan suhu untuk cangkir berisi minuman. Tim juga mampu mencapai modulasi 20 kali lipat dari transmisi radiasi inframerah dan regulasi fluks termal 30 kali lipat di bawah kondisi pengujian standar. Bahan yang stabil bahkan bekerja dengan baik untuk deformasi mekanis tingkat tinggi dan setelah siklus mekanis berulang.
“Ada banyak sekali aplikasi untuk bahan ini,” kata Gorodetsky. “Pikirkan semua barang yang mudah rusak yang telah dikirim ke rumah orang selama pandemi. Paket apa pun yang dikirim Amazon atau perusahaan lain yang perlu dikontrol suhunya dapat menggunakan lapisan yang terbuat dari bahan komposit adaptif yang terinspirasi cumi-cumi. Sekarang kami dapat membuat lembaran besar sekaligus, kami memiliki sesuatu yang dapat bermanfaat bagi banyak aspek kehidupan kami.”
Penelitian ini dipublikasikan di Kelestarian Alam.
(JAM TANGAN video untuk cerita ini di bawah.)
Sumber: UCI
BERBAGI Secangkir Kabar Baik Segar Ini di Sosial…
Posted By : nomor yang akan keluar malam ini hongkong
