เทคนิคการผลิตไอโอโนเจลที่มีทั้งความเหนียวเป็นพิเศษและความยืดหยุ่นสูงได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ธแคโรไลนาในสหรัฐอเมริกา กระบวนการขั้นตอนเดียวที่แปลกใหม่ของพวกเขาสามารถใช้เพื่อสร้างไอโอโนเจลที่มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากมาย เป็นเครือข่ายโพลีเมอร์ที่บวมด้วยของเหลวไอออนิก พวกมันค่อนข้างคล้ายกับไฮโดรเจล ซึ่งบวมน้ำและนำไปใช้ได้
หลายอย่าง
เช่น คอนแทคเลนส์ ผลิตภัณฑ์เพื่อสุขอนามัย และวัสดุปิดแผล ได้รับความสนใจอย่างมากในหมู่นักวิจัยเนื่องจากความไม่ระเหย ความเสถียรทางความร้อนและไฟฟ้าเคมีสูง และการนำไอออนิกที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ไอโอโนเจลส่วนใหญ่ที่ผลิตได้จนถึงตอนนี้มีสมบัติเชิงกลที่ไม่พึงประสงค์
เช่น ความแข็งแรงแตกหักต่ำ (น้อยกว่า 1 MPa) ความเหนียวต่ำ (ประมาณ 1,000 J/m) และค่าโมดูลัสของ ต่ำ (น้อยกว่า 0.1 MPa)เพื่อจัดการกับข้อบกพร่องเหล่านี้ ได้พัฒนาวิธีการขั้นตอนเดียวที่เรียบง่ายและตรงไปตรงมาเพื่อผลิตไอโอโนเจลที่ยืดหยุ่นสูง แข็ง และเหนียวเป็นพิเศษ สิ่งนี้ทำได้
โดยการสุ่มโคพอลิเมอร์สองโมโนเมอร์โดยใช้แสง UV ต่อหน้าของเหลวไอออนิกโมโนเมอร์สองตัวที่ทีมใช้เป็นครั้งแรก ได้แก่ อะคริลาไมด์ ซึ่งใช้ในคอนแทคเลนส์ และกรดอะคริลิก ซึ่งใช้ในผ้าอ้อมเด็ก ขั้นตอนง่ายๆ เกี่ยวข้องกับการผสมโมโนเมอร์สองตัว ใส่ลงในของเหลวไอออนิก แล้วฉายแสง UV
บนตัวอย่าง สิ่งนี้สร้างโคพอลิเมอร์ที่เป็นส่วนผสมของสองเฟส: เฟสที่อุดมด้วยโพลิเมอร์ที่ทำให้ไอโอโนเจลแกร่งขึ้นและเฟสที่อุดมด้วยตัวทำละลายที่ยืดหยุ่น ซึ่งช่วยให้วัสดุได้รับความเครียดอย่างมากเลือกส่วนผสมของคุณนักวิจัยหลังปริญญาเอกแห่งรัฐนอร์ทแคโรไลนาและผู้เขียนคนแรกในบทความ
ที่อธิบายผลงานนี้ พร้อมกับเพื่อนร่วมงานของเธอยังได้สำรวจวิธีการทั่วไปโดยใช้โมโนเมอร์และของเหลวไอออนิกผสมกัน พวกเขาพบว่าวิธีการแบบขั้นตอนเดียวของพวกเขาสามารถใช้กับโมโนเมอร์คู่หนึ่งซึ่งก่อตัวเป็นโพลิเมอร์ที่มีความสามารถในการละลายต่างกันระหว่างการทำโคพอลิเมอไรเซชัน
นี่เป็นแนวทาง
ที่มีแนวโน้มดีในการผลิตไอโอโนเจลที่มีโครงสร้างระดับจุลภาคที่ปรับได้และคุณสมบัติทางกล ไฟฟ้า และแสงที่แตกต่างกัน ทีมใช้เทคนิคของพวกเขาเพื่อสร้างไอโอโนเจลที่ทนทานโดยมีความแข็งแรงในการแตกหักสูงที่ 12.6 MPa พลังงานการแตกหักที่ 24 กิโลจูล/เมตร โมดูลิและความสามารถ
ในการยืดตัวของความเครียดประมาณ 600% คุณสมบัติเหล่านี้เทียบได้กับยางธรรมชาติและกระดูกอ่อน
“เรารู้สึกตื่นเต้นที่ได้สร้างบางสิ่งที่มีคุณสมบัติที่น่าทึ่งจริงๆ ซึ่งสามารถทำได้ง่ายๆ เพียงแค่ฉายแสงลงบนมัน โดยใช้โพลิเมอร์ที่มีอยู่ทั่วไป” Dickey กล่าว “และคุณสามารถปรับแต่งคุณสมบัติของไอโอโนเจล
ได้โดย การควบคุมอัตราส่วนของส่วนผสมระหว่างกระบวนการโคพอลิเมอไรเซชัน”การผสมผสานที่ไม่ซ้ำใครไอโอโนเจลที่มีอยู่แทบไม่มีคุณสมบัติอเนกประสงค์ อย่างไรก็ตาม ทีมงานสามารถสร้างไอโอโนเจลที่มีการฟื้นฟูตัวเองที่ดี การรักษาตัวเองที่ยอดเยี่ยม และคุณสมบัติการจำรูปร่างที่โดดเด่น
สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากโคพอลิเมอร์ไอโอโนเจลเปลี่ยนพฤติกรรมตามอุณหภูมิประโยชน์ที่สำคัญอย่างหนึ่งของกระบวนการโฟโตพอลิเมอไรเซชันคือสามารถใช้สำหรับการพิมพ์ไอโอโนเจลแบบ 3 มิติให้มีรูปร่างและขนาดตามอำเภอใจได้ ความหนาของผนังที่ต่ำถึง 100 ไมครอนสามารถทำได้โดยใช้เทคนิค
การพิมพ์แบบ
กระบวนการของทีมเป็นลางดีสำหรับการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ เนื่องจากคุณสมบัติทางกลที่ไม่เคยมีมาก่อน เช่น ความแข็งที่สูงมาก ความเหนียว และความสามารถในการยืด รวมกับคุณสมบัติในการคืนตัว การสมานตัวเอง และคุณสมบัติการจำรูปร่าง ทำให้เกิดการใช้งานใหม่ๆ มากมาย
รวมถึงวัสดุดูดซับแรงกระแทก สำหรับใช้ในรองเท้าวิ่ง“ขั้นตอนต่อไปคือการใช้เทคโนโลยีนี้ในเชิงพาณิชย์ เรากำลังทำงานร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรมหนึ่งราย และพร้อมที่จะทำงานร่วมกับรายอื่นๆ เพื่อพัฒนาแอปพลิเคชันสำหรับไอโอโนเจลสายพันธุ์ใหม่นี้” กล่าว
จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ที่กำลังจะเปิดตัวในปี 2564 น่าจะทำให้กระจ่างเกี่ยวกับข้อขัดแย้งเกี่ยวกับค่าคงที่ฮับเบิล เช่นเดียวกับข้อมูลเลนส์ความโน้มถ่วงเพิ่มเติมมารับปรัชญากันเถอะ
ความเป็นอิสระของแบบจำลองเป็นตัวอย่างของสิ่งที่นักปรัชญาอย่างฉันเรียกว่า “การสร้างแบบจำลอง
ในมุมมอง” ซึ่งพูดในเชิงเปรียบเทียบว่าเกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองของสิ่งสมมุติจากมุมมองที่แตกต่างกัน ซึ่งหมายถึงการดูช่วงของค่าที่อนุญาตสำหรับพารามิเตอร์หลักและคิดค้นวิธีการสำรวจ ตัวอย่างเช่น ในรูปแบบของแบบจำลองอย่างง่าย (เช่น pMSSM-19) ซึ่งจะสแกนช่องว่างของความเป็นไปได้
ว่าสิ่งสมมุติเหล่านี้อาจเป็นอะไร เป็นแบบฝึกหัดในการรับรู้ถึงวิธีการต่างๆ มากมายที่บางสิ่งอาจมีอยู่ได้ด้วยตาที่จะค้นพบว่าสถานการณ์ที่เป็นไปได้เหล่านี้เป็นไปได้จริงหรือไม่ ในที่สุด คำตอบก็อยู่ที่ข้อมูลการทดลอง หากไม่พบข้อมูล พื้นที่ขนาดใหญ่ของความเป็นไปได้นี้สามารถตัดออกได้ในคราวเดียว
ตามแนวทางที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลมากขึ้นและไม่ขึ้นกับโมเดลในฐานะนักปรัชญาวิทยาศาสตร์ ฉันพบว่าความเป็นอิสระของแบบจำลองนั้นน่าหลงใหล ประการแรก เป็นการระบุอย่างชัดเจนว่านักปรัชญาวิทยาศาสตร์ต้องตอบสนองและรับทราบจากความท้าทายเฉพาะที่นักวิทยาศาสตร์เผชิญ
ประการที่สอง ความเป็นอิสระของแบบจำลองเตือนเราว่าวิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นส่วนสำคัญของวิธีการจัดการกับความท้าทายและสิ่งที่ไม่รู้ที่อยู่ข้างหน้า และทำให้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ก้าวหน้าความเป็นอิสระของแบบจำลองกลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับทั้งนักทดลองและนักทฤษฎี
credit: iwebjujuy.com lesrained.com IowaIndependentsBlog.com generic-ordercialis.com berbecuta.com Chloroquine-Phosphate.com omiya-love.com canadalevitra-20mg.com catterylilith.com lucianaclere.com
