Investigadores de la Universidad de Texas (UT), Dallas, crean estructuras ligeras, flexibles y más resistentes resistentes que Kevlar y al mismo tiempo pueden alcanzar hasta siete veces más su longitud explotando sus propiedades electromecánicas de nano fibras específicas. Las Estructuras absorben hasta 98 julios por gramo. Kevlar, solo puede absorber hasta 80 julios por gramo. Los investigadores esperan que las estructuras un día podrán reforzar por si misma en puntos de alta tensión y potencialmente podrían ser utilizadas en aeroplanos militares o en otras aplicaciones de defensa.
Para empezar, los investigadores torcieron las nano fibras en estambres y bobinas, La electricidad generada con el estiramiento de las nano fibras torcidas forman una atracción 10 veces mas fuerte que la unión de hidrogeno, el cual es considerado uno de las mas fuertes fuerzas formadas entre moléculas.
Los investigadores buscaron imitar su trabajo anterior de acción piezoeléctrica con fibras de colágeno encontradas dentro del hueso esperando crear materiales de alto rendimiento que pudieran reforzar por si mismos, comento el Dr. Majid Minary, profesor asistente de ingeniería mecánica de la Universidad Erik Jonsson Escuela de Ingeniería y ciencias computacionales y autor del estudio.
“Reproducimos este proceso en nano fibras manipulando la creación de cambios eléctricos dando como resultado un material ligero, flexible pero muy resistente,” comento Minary.
Para el experimento, los Investigadores convirtieron en hilos los nano fibras de un material conocido como fluoruro de polivinilideno (PVDF y su co-polímero, fluoruro de polivinilideno trifluoroetileno (PVDF-TrFE). Posteriormente el equipo torció las fibras convirtiéndolas en estambre, después continuaron torciendo el material en bobinas. Después midieron que tan lejos podían estirar y cuanta energía podía absorber antes del fracasar.
Minary comento que el experimento es prueba del concepto de que estas estructuras pueden absorber más energía antes de fracasar que otros materiales convencionales utilizados en blindaje a prueba de balas. El equipo cree que esta flexibilidad y resistencia proviene de la electricidad generada cuando se tuercen las nano fibras.
El siguiente paso en la investigación es hacer estructuras mas grandes de los estambres y bobinas, concluyo Minary.
El programa de Air Force Office of Scientific Research Young Investigator Research Program and the National Science Foundation contribuyeron en fondos para este Proyecto.
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