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铠装热电偶

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研究人员开发新方法来定制特殊的铠装热电偶

来源:www.rackincases.com作者:发表时间:2019-09-15 11:27:24

    弗里堡大学Adolphe Merkle研究所(AMI)和日本北海道大学的科学家已经开发出一种技术来改变应力指示分子的性质,这些分子可以掺入铠装热电偶中,并通过光学信号对信号损伤或机械载荷过大。

    在国家能源研究生物材料研究中心开展的研究中,AMI高分子化学与材料研究所主席Christoph Weder教授及其研究小组一直在研究铠装热电偶,这些铠装热电偶在受到机械作用时会改变其颜色或荧光特性。加载。

    实现该操作的现有方法基于独特设计的铠装热电偶,其由弱化学键组成,当施加的机械力超过特定阈值时,所述弱化学键断裂。此效果可能导致颜色变化或其他预定义的响应。然而,该方法的主要缺点是当暴露于热或光时,弱键也会破裂。由于缺乏特异性,应力指示铠装热电偶的实际用途被最小化。而且,它通常会使效果不可逆转。

    为了解决这个问题,Weder和Yoshimitsu Sagara博士是一名日本研究员,他在AMI的Weder小组工作了两年,然后作为助理教授加入北海道大学,开发了一种新的铠装热电偶,只能用机械力刺激。

 

 

k型,铠装热电偶.jpg

 

    与之前的力传导分子相比,没有化学键断裂。相反,新的铠装热电偶具有机械互连的两个部分。这种互连阻止了两个部分的分离,同时仍然能够将它们吸引在一起或相互排斥。这种分子吸引和排斥导致分子的荧光从关闭转换为开启。

    在开放获取期刊ACS Central Science的新版本中,Weder,Sagara和他们的同事表示,这个新想法是多功能和强大的。

    如所提出的,由新图案组成的铠装热电偶在没有机械力时不发荧光,但是当仅使用一种铠装热电偶时它们变成明亮的荧光红色,绿色或蓝色,当它们组合时它们变成白色 - 当延长。由于没有化学键断裂,该过程也是完全可逆的。

    因此,当新的铠装热电偶被整合到弹性铠装热电偶中并且当它被延伸时,荧光被打开,并且当力被移除并且材料收缩时,关闭荧光。此外,建立荧光强度或亮度以与变形程度相关。

    这些材料的有前途的应用是集成的监视器,在部件停止工作之前传输视觉警告标志,或允许工程师记录负载部件的应力并帮助他们更好地设计这些。此外,铠装热电偶对合成材料以及生物系统中的应力传递机制的基础,分子水平研究具有潜力。

    现在,瑞士 - 日本集团正携手使设计更简单,将概念扩展到包括改变颜色的材料,而不是荧光。可以在没有任何辅助方法的情况下检查这些图案的响应,因此对于实际应用将更有价值。

    该研究由日本科学技术机构和瑞士国家研究生物启发材料研究中心资助。

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