کامپوزیت های مغناطیسی در زیر نور حرکت می کنند.
محققان دانشگاه توفتس کامپوزیت های الاستومری مغناطیسی را ایجاد کرده اند که در معرض نور به روش های مختلف حرکت می کنند. این مواد می تواند پایه ای برای طیف وسیعی از محصولات ایجاد کند که حرکت های ساده و پیچیده ای را انجام می دهند، از موتورهای کوچک و دریچه ها تا آرایه های خورشیدی که به سمت نور خورشید خم می شود. این تحقیق در مقاله ای در مجله آکادمی ملی علوم منتشر شده است
در زیست شناسی، نمونه های زیادی از جنبش سبب ایجاد تغییر یا تغییر نور وجود دارد – فکر می کنم گل ها و برگها به سمت نور خورشید باشد. مواد پرتابدهنده نور ساخته شده در این مطالعه بر اساس اصل کوری است – درجه حرارت بالاتر از آن که خواص مغناطیسی برخی از مواد تغییر کند. این به این معنی است که با گرم کردن و خنک کردن مواد مغناطیسی خاص، مغناطیس آنها می تواند خاموش و روشن شود.
محققان نشان دادند که پلیمرهای biopolymers و elastomers که با دی اکسید کروم فرو مغناطیسی (CrO2) که در معرض نور لیزر یا نور خورشید قرار می گیرند حرارت می یابند و به طور موقت خواص مغناطیسی خود را از دست می دهند تا دوباره خنک شوند. حرکات اولیه مواد، به شکل فیلم ها، اسفنج ها و هیدروژل ها، توسط آهنربا دائمی یا الکترومغناطیسی دائمی ایجاد می شوند و می توانند به عنوان خم شدن، چرخاندن و گسترش ظاهر شوند.
فورنزو Omenetto، نویسنده متناظر مقاله و استاد مهندسی در دانشکده مهندسی در Tufts، گفت: “ما می توانیم این جنبش های ساده را به حرکت پیچیده تر، مانند خزنده، پیاده روی و شنا، ترکیب کنیم.” “و این حرکات می تواند با استفاده از نور به صورت بی سیم هدایت و کنترل شود.”
تیم Omenetto برخی از این جنبه های پیچیده را با ساخت گریپری های نرم افزاری به نمایش گذاشت که می توان آنها را در واکنش به روشنایی نور ضبط و پخش نمود. “منگ لی، نخستین نویسنده این مقاله، توضیح داد:” یکی از مزایای این مواد این است که ما می توانیم بخش هایی از ساختار را به طور انتخابی فعال کنیم و آنها را با استفاده از نور متمرکز شده یا متمرکز کنترل کنیم. ” “و بر خلاف سایر مواد سبک بر روی کریستال های مایع، این مواد را می توان به حرکت در جهت یا به دور از جهت نور. همه این ویژگی ها به توانایی برای ساخت اشیاء بزرگ و کوچک با پیچیده، هماهنگ حرکات. ”
برای نشان دادن این قابلیت پذیری، محققان یک موتور Curie ساده ساختند. این شامل شکل دادن یک فیلم روشن به یک حلقه می شود که سپس روی یک پست سوزن قرار می گیرد و نزدیک یک آهنربای دائمی قرار می گیرد. هنگامی که یک لیزر بر روی حلقه ثابت روی حلقه متمرکز شده است، آن را به صورت محلی آن قسمت از حلقه را تخلیه می کند، ایجاد یک نیروی بی نظیری است که موجب چرخاندن حلقه می شود. همانطور که چرخش می کند، نقطه انجماد، ذرات مغناطیسی خود را دوباره باز می گرداند در حالی که یک نقطه جدید روشن و انعطاف پذیر است و باعث می شود موتور به طور مداوم چرخش یابد
Omenetto می گوید: “با الگوی مواد اضافی، الگوی نور و کنترل میدان مغناطیسی، ما می توانیم به لحاظ نظری، حرکت های پیچیده تر و دقیق تر مانند چفت و بستن، تعویض سوپاپ های مایکروفیویدی، موتورهای میکرو و نانو و بیشتر، به دست بیاوریم.”
این داستان با استفاده از مواد دانشگاه Tufts با تغییرات سرمقاله Material Today سازگار است. دیدگاه های بیان شده در این مقاله Elsevier را لزوما نشان نمی دهد.
