Banbrytande teknik ökar hållfastheten: ILM och smartare konstruktioner med formminneslegeringar

StockholmForskare vid Texas A&M University och Sandia National Laboratories har utvecklat en ny kopplingsteknik som kallas interlockande metasurfaces (ILM). Denna metod utnyttjar formminneslegeringar för att skapa starkare och mer flexibla anslutningar jämfört med traditionella metoder som bultar och lim. ILM-systemet kan innebära stora förbättringar inom områden som flygteknik, robotik och medicinska enheter.

ILM-teknologier erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella sammanfogningstekniker:

• Ökad hållbarhet och stabilitet i fogarna.
• Möjlighet att smidigt koppla ihop och isär material vid behov.
• Anpassningsförmåga till förändringar i miljön, exempelvis temperaturskillnader.
• Potential för omkonfigurerbara och flexibla konstruktioner.

ILM använder minnesmetaller, material som kan återgå till sin ursprungliga form när temperaturen ändras. Denna egenskap gör att mekaniska delar, såsom leder, kan monteras och demonteras flera gånger utan att förlora styrka. Flexibiliteten hos dessa material öppnar nya möjligheter för att skapa smarta strukturer som kan anpassa sig till sin omgivning.

Den svenska flygindustrin kan snabbt dra nytta av innovativa material som ILM. Dessa material möjliggör upprepade montering och demontering av delar utan förslitning, vilket minskar kostnader och ökar effektiviteten vid produktion och reparation. Även inom robotik finns potential, där dessa material bidrar till mer smidiga rörelser och hjälper robotar att anpassa sig till olika uppgifter, vilket förbättrar deras funktion och responsförmåga.

Läs också:

Idag · 04:13

Ny forskning: Immunterapi i kombination med kemoterapi visar lovande resultat för lungcancerpatienter i riskgruppen

Inom medicinteknik kan ILM-teknologi revolutionera designen av implantat och proteser. Dessa enheter måste sitta bra och anpassa sig till användarens rörelser och förhållanden. Med ILM-teknik skulle implantat kunna automatiskt anpassa sig efter kroppstemperatur och rörelse, vilket gör dem mer bekväma och funktionella för användarna.

Trots pågående utmaningar i att göra komplexa 3D-printade sammanlänkande material (ILM) superelastiska, finns det lovande användningsområden. Att lösa dessa problem kan leda till breda tillämpningar inom olika industrier. Forskare är optimistiska om att använda superelastiska egenskaper hos minneslegeringar (SMA), som klarar stora deformationer och snabbt kan återgå till sin ursprungliga form. Denna metod kan skapa ILM med starka låsande krafter som fungerar väl även under extrema förhållanden.

Framställningen av ILMs är en betydande framsteg inom materialvetenskapen. Denna teknik erbjuder starka, flexibla material med förbättrade egenskaper och förväntas förändra vårt sätt att tänka kring utformning och användning av leder inom många områden.