اخباراخبار ویژه

پوشش ­های هوشمند برای افزایش ایمنی طناب صخره نوردی

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر الیاف قدرتمندی که برای کاربرد در دماهای بالا به کار می­روند معمولا خیلی زود ویژگی­های مکانیکی خود را از دست می­دهند و این موضوع قابل تشخیص نیست. در بدترین حالت ممکن است این طناب­ها زمانی پاره شوند که زندگی شخصی به آن­ها وابسته است. برای مثال طناب­های ایمنی که توسط نیروهای آتش ­نشانی و یا طناب­های معلقی که در ساختمان ­سازی مورد استفاده قرار می­گیرند از این نوع هستند. گروهی از محققان از مرکز تحقیقاتی Empa، وابسته به دانشگاه ETH زوریخ سوییس، پوششی را ایجاد کردند که رنگ آن در اثر واکنش­های فیزیکی همراه با حرارت تغییر می­کند و بنابراین به طور مشخص­تری می­تواند وضعیت طناب را تعیین کنه و ایمنی بیشتری را ایجاد می­کند.

این محققان در قالب یک پروژه­ی کارشناسی ارشد این سیستم پوشش ­دهی را طراحی کرده و اکنون آن را بر روی الیاف اعمال کردند. Dirk Hegemann، از آزمایشگاه الیاف پیشرفته در مرکز تحقیقاتی Empa بیان می­کند، این فرایند شامل چندین مرحله بود. در مرحله­ی اول پوشش تنها بر روی سطوح صاف عملکرد خوبی داشت. بنابراین این روش باید به شکل بهینه­ای دربیاید. با انجام کارهای بیشتر این پوشش قابلیت اعمال بر روی سطوح منحنی را نیز پیدا کرد. Empa دانش گسترده­ای در رابطه با پوشش­دهی الیافت دارد. گروه تحقیقاتی که تحت نظر Hehemann فعالیت می­کند پیش از این الیاف رسانا نیز تولید کرده­ بودند. فرایند Sputtering برای اعمال این پوشش به کار گرفته شد.

برای اطمینان از اینکه الیاف مورد نظر تغییر رنگ را در زمان گرم شدن از خود نشان می­دهند نیاز است. این محققان در ابتدا نقره را به طور مستقیم بر روی الیاف اعمال کردند. در این تحقیق الیاف پلی ­استر و Vectron که نوعی لیف با فناوری بالاست، مورد ارزیابی قرار گرفتند. پوشش نقره به عنوان لایه­ی فلزی برای انعکاس رنگ مورد استفاده قرار گرفت. سپس لایه ­ی میانی از جنس تیتانیوم نیتروژن اکساید اعمال شد که از پایداری نقره اطمینان حاصل شود. لایه­ ی نهایی پوشش آمورفی است که عامل ایجاد تغییر رنگ است. این لایه از جنس ژرمانیوم-آنتیمونی تلریوم (GST) است که تنها ۲۰ نانومتر ضخامت دارد. زمانی که این لایه در تماس با دمای بالا قرار می­گیرد کریستال­ های آن موجب تغییر رنگ از آبی به سفید می ­شود. این تغییر رنگ به دلیل یک پدیده­ ی فیزیکی به نام تداخل رخ می­دهد.

دو طول موج مختلف از نور با یکدیگر برخورد کرده و همدیگر را تقویت یا تضعیف می­کنند. بر اساس ساختار شیمیایی لایه­ ی حساس به دما این تغییر رنگ می­تواند بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ درجه باشد و باید با توجه به ویژگی­های مکانیکی الیاف تنظیم شود.

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا