p O Laboratório de Pesquisa da Força Aérea desenvolveu sistemas de metal líquido que mudam de forma autônoma a estrutura para que se tornem melhores condutores em resposta à deformação. p Os materiais condutores mudam suas propriedades à medida que são esticados ou esticados. Tipicamente, a condutividade elétrica diminui e a resistência aumenta com o alongamento.

p O material recentemente desenvolvido por cientistas do AFRL, chamadas redes de metal líquido polimerizado, faz exatamente o oposto. Essas redes de metal líquido podem ser tensionadas em até 700%, responder autonomamente a essa tensão para manter a resistência entre esses dois estados virtualmente a mesma, e ainda retornar ao seu estado original. É tudo devido à nanoestrutura auto-organizada dentro do material que executa essas respostas automaticamente.

p "Esta resposta ao alongamento é exatamente o oposto do que você esperaria, "disse o Dr. Christopher Tabor, Cientista chefe de pesquisa da AFRL no projeto. "Normalmente, um material aumenta em resistência à medida que é esticado simplesmente porque a corrente tem que passar por mais material. Experimentar esses sistemas de metal líquido e ver a resposta oposta foi completamente inesperado e francamente inacreditável até que entendêssemos o que estava acontecendo."

p Os fios que mantêm suas propriedades sob esses diferentes tipos de condições mecânicas têm muitas aplicações, como eletrônicos vestíveis de próxima geração. Por exemplo, o material pode ser integrado a uma vestimenta de mangas compridas e usado para transferir força pela camisa e pelo corpo de forma que dobrar o cotovelo ou girar o ombro não altere a força transferida.

p Os pesquisadores do AFRL também avaliaram as propriedades de aquecimento do material em um formato semelhante a uma luva aquecida. Eles mediram a resposta térmica com movimento sustentado do dedo e mantiveram uma temperatura quase constante com uma tensão aplicada constante, ao contrário dos atuais aquecedores extensíveis de última geração que perdem geração de energia térmica substancial quando tensionados devido às mudanças de resistência. Essas propriedades e os detalhes de fabricação do material são comparados diretamente na edição atual da Materiais avançados .

p Este projeto começou no ano passado e foi desenvolvido no AFRL com dólares de pesquisa fundamentais do Office of Scientific Research da Força Aérea. Atualmente, está sendo explorado para um maior desenvolvimento em parceria com empresas privadas e universidades. Trabalhar com empresas em pesquisa cooperativa é benéfico porque elas pegam os primeiros sistemas que funcionam bem no laboratório e os otimizam para um potencial aumento de escala. Nesse caso, eles permitirão a integração desses materiais em têxteis que podem servir para monitorar e aumentar o desempenho humano.

p Os pesquisadores começam com partículas individuais de metal líquido encerradas em uma casca, que se assemelham a balões de água. Cada partícula é então quimicamente amarrada à próxima por meio de um processo de polimerização, semelhante a adicionar links em uma corrente; dessa forma, todas as partículas estão conectadas umas às outras.

p À medida que as partículas de metal líquido conectadas são tensionadas, as partículas se abrem e o metal líquido é derramado. As conexões são formadas para dar ao sistema condutividade e extensibilidade inerente. Durante cada ciclo de alongamento após o primeiro, a condutividade aumenta e retorna ao normal. Como se não bastasse, não há detecção de fadiga após 10, 000 ciclos.

p "A descoberta de redes de metal líquido polimerizado é ideal para fornecimento de energia extensível, detecção e circuitos, "disse o capitão Carl Thrasher, Químico pesquisador da Diretoria de Materiais e Manufatura da AFRL e autor principal do Artigo de Jornal. "Os sistemas de interface humana serão capazes de operar continuamente, pesar menos, e fornecer mais potência com esta tecnologia. "

p "Achamos que isso é realmente empolgante para uma infinidade de aplicações, "Ele acrescentou." Isso é algo que não está disponível no mercado hoje, então estamos muito animados para apresentar isso ao mundo e espalhar a palavra. "