我们的 FF/HH 化合物经过认证的性能的一个具体例子是 Gazguard® 728 化合物,它已经通过 ISO 10423:2009 和 ANSI/API 规范 6A 第 21 版的材料等级 FF/HH 认证,适用于以下气体混合物:• 10% H 2 S / 10% CH 4 / 80% CO 2 • 喷气燃料 A、2 号柴油 • 庚烷/环己烷/甲苯的 70/20/10 混合物此外,由 Gazguard® 728 组成的 S 密封件和 FS 密封件已在不同尺寸和温度范围内获得了符合 ISO 10423 F1.11 的 10,000 psi PR2 认证。
材料在一次使用后就会永久损坏,不适合重复使用。最近,结构材料 (或超材料) 被设计成通过弹性屈曲不稳定性来捕获能量。[1–5] 这种结构能量捕获机制具有可扩展性和可逆性,使结构材料可重复使用。[3] 尽管如此,弹性能量捕获机制具有固定的能量吸收能力,而与应变率无关。[3] 希望开发一种可重复使用的结构材料,这种材料在很宽的应变率范围内表现出更大的能量吸收能力,以增强振动和冲击保护性能。为了实现这一目标,我们假设可以通过结合速率相关的材料耗散机制来增强结构材料的能量吸收能力。 [3,6–8] 虽然结构材料的概念是基于材料和几何形状之间的相互作用,但大多数研究都集中在机械不稳定性而非材料非弹性的非线性效应上。[5] 最近,很少有研究应用粘弹性来调节多稳态超材料的屈曲模式。例如,Janbaz 等人 [9] 展示了如何使用由两个横向连接的梁组成的双梁来实现应变率相关的机械超材料,其中一个是超弹性的,另一个是粘超弹性的。
通过远离阳光的茎另一侧细胞的伸长来实现。水凝胶 [2] 和液晶弹性体 [3,4] 中也可以发现类似的响应光的可逆伸长和收缩机制,尽管使用水凝胶的系统通常具有非常长的响应时间,并且仅限于在水环境中发挥作用。30 多年来,液晶弹性体 (LCE) 一直处于研究和开发的前沿,部分原因是它们具有卓越的驱动特性 [5–7],也是因为它们独特的“软弹性”(产生机械应变时没有或只有非常低的弹性阻力)。[8] LCE 的线性驱动可以达到最大 500% 的应变 [9,10] 并且是完全可逆的:取向 LCE 样品的平衡长度直接反映内部向列有序的程度。从根本上讲,任何影响聚合物中向列相序的刺激都可引发 LCE 驱动,尽管热诱导相变是最自然的现象,但当加入光吸收剂 [3,4,11] 或磁性纳米粒子时,光和磁场等其他刺激也可引发顺序变化。[12] 这些特性使 LCE 成为从软机器人 [13] 到传感器 [14] 和智能纺织品 [15] 等实际应用中的有竞争力的材料。
单畴(永久取向的“单晶”)液晶驱动通常是获得人造软材料类似肌肉驱动的关键方案。[1–3] 然而,由于聚合物弹性体的各向同性,这种物理上偏置的分子结构的需求给经典的合成聚合物弹性体带来了技术挑战。1991 年,Finkelmann 等人 [8] 引入了一种两阶段氢化硅烷化方法,并报道了第一个成功的具有独立驱动功能的“向列液晶单晶弹性体”。在这种方法中,其本质一直是随后二十年制造单畴液晶驱动的首选方案,对轻度交联的凝胶施加单轴机械延伸,以建立内部单轴取向场,然后进行进一步(第二阶段)固化以永久固定该取向。然而,这种方法在实践中非常困难,因为半固化凝胶本身具有机械脆弱性,需要充分拉伸才能实现取向。这降低了液晶元件在不断扩展的变形和驱动应用中的可用性。为了实现更复杂的液晶取向模式并规避分阶段固化问题,人们开发了其他基于外部场的技术,特别是表面取向 [9–12] 和动态键交换。[13–20] 基板的多样化像素定义表面使驱动模式的扩展成为可能,而不仅仅是简单的收缩-伸展。尽管进行了功能化,但材料的规模仍然受到特定基板的限制,并且表面穿透液晶元件本体的深度有限,使得该方法在技术上不足以进行大规模制造。因此,对于通用且灵活的液晶元件制造,机械拉伸仍然是生产多功能功能形式的单畴液晶元件的最简单策略。例如,鉴于聚合物纤维加工方法的成熟,这在编织纤维中尤为突出。人们希望有除氢化硅烷化之外的新化学方法,以便进行稳健的反应和方便的机械排列方式。近年来,二丙烯酸酯反应性液晶原(如 RM257 和 RM82)的商业化供应已成为 LCE 领域的强大推动力,考虑到涉及二丙烯酸酯的一系列良性反应,它提供了一种令人满意的替代方案。特别是,
碰撞结果由多种因素决定,例如表面形貌以及本体和地下材料的刚度。例如,最近的研究表明,软聚合物涂层可能提供一种新颖的技术解决方案,可以显著减少甚至消除飞溅。[11] 然而,迄今为止还无法以动态可调的方式改变此类涂层的机械性能。磁活性弹性体 (MAE),也称为磁流变弹性体,是一种物理性能可通过外部磁场控制的智能材料。[2,12–20] 它们是混合材料 [21],由软聚合物基质(有机成分)和嵌入的铁磁微米级颗粒(无机成分)组成。之前的大部分研究集中在 MAE 的本体特性上。就本体机械性能而言,MAE 在较高的磁场下会变得更硬。这意味着它们的弹性模量会随着磁场的增加而增加。 [22] 然而,最近人们意识到,MAE 的表面性质在磁场中也会发生显著改变。特别是,润湿性[23–27]、表面粗糙度[28–33]、粘合性[23,24,34]和摩擦现象[35–37]都被发现强烈依赖于磁场。众所周知,磁场会影响磁流体液滴在刚性非磁性基板上的撞击动力学[38–40],但非磁性液滴撞击磁性基板的情况似乎是迄今为止被忽视的研究方面。MAE 本体和表面性质发生变化的物理原因是磁化填料颗粒的重构,即由于它们之间的磁相互作用而改变它们的相互排列。只有在足够柔软的聚合物基质中,微观结构才会发生显著的重构。因此,获得适当的基质柔软度是 MAE 制造中的重要挑战之一。根据软 MAE 的大磁场诱导结构变化,可以假设 MAE 表面的液滴飞溅也会受到磁场的影响。本文旨在证明通过外部磁场调节 MAE 表面液滴飞溅行为的可行性。基于高速视频图像分析,我们表明通过改变磁通密度,可以在撞击方式之间切换
碰撞结果由多种因素决定,例如表面形貌以及本体和地下材料的刚度。例如,最近的研究表明,软聚合物涂层可能提供一种新颖的技术解决方案,可以显著减少甚至消除飞溅。[11] 然而,迄今为止还无法以动态可调的方式改变此类涂层的机械性能。磁活性弹性体 (MAE),也称为磁流变弹性体,是一种物理性能可通过外部磁场控制的智能材料。[2,12–20] 它们是混合材料 [21],由软聚合物基质(有机成分)和嵌入的铁磁微米级颗粒(无机成分)组成。之前的大部分研究集中在 MAE 的本体特性上。就本体机械性能而言,MAE 在较高的磁场下会变得更硬。这意味着它们的弹性模量会随着磁场的增加而增加。 [22] 然而,最近人们意识到,MAE 的表面性质在磁场中也会发生显著改变。特别是,润湿性[23–27]、表面粗糙度[28–33]、粘合性[23,24,34]和摩擦现象[35–37]都被发现强烈依赖于磁场。众所周知,磁场会影响磁流体液滴在刚性非磁性基板上的撞击动力学[38–40],但非磁性液滴撞击磁性基板的情况似乎是迄今为止被忽视的研究方面。MAE 本体和表面性质发生变化的物理原因是磁化填料颗粒的重构,即由于它们之间的磁相互作用而改变它们的相互排列。只有在足够柔软的聚合物基质中,微观结构才会发生显著的重构。因此,获得适当的基质柔软度是 MAE 制造中的重要挑战之一。根据软 MAE 的大磁场诱导结构变化,可以假设 MAE 表面的液滴飞溅也会受到磁场的影响。本文旨在证明通过外部磁场调节 MAE 表面液滴飞溅行为的可行性。基于高速视频图像分析,我们表明通过改变磁通密度,可以在撞击方式之间切换
提出了图中所示的方案1 a。传入的光子通过偏光束分离器(PBS),因此只能从单面腔中反射V极化,该腔与#J I $#0 J I Transition伴侣。H极化反映在镜像上,并与V极化重新组合以形成绑带旋转状态:ψENT;超出¼αH; #jiÞβv; #JIαH; “ jiβv;” j i。随后对光子状态的测量预示着极化量子值向原子的转移,如最近使用捕获的中性原子4和钻石颜色中心5的实验中所证明的那样。然而,在自由空间设置中,一个重大的技术挑战涉及需要保持两个空间分离的长度极化路径之间相位差的稳定性4。在本文中,我们提出了一个整体,微米级的光子结构,将H和V路径结合到一个相稳定的结构中(图1 b)。我们估计,该系统将使国家转移限制超过99%。这个极化编码的光子到旋转界面(PEPSI)极大地简化了量子网络,并具有偏振编码的光子与原子记忆结合。
完整作者列表: Martinez, Alina;科罗拉多大学博尔德分校,材料科学与工程项目 Cox, Lewis;蒙大拿州立大学博兹曼分校,机械与工业工程 Killgore, Jason;美国国家标准与技术研究所 Bongiardina, Nicholas;科罗拉多大学博尔德分校工程与应用科学学院,材料科学与工程 Riley, Russell;科罗拉多大学博尔德分校工程与应用科学学院,化学与生物工程 Bowman, Christopher;科罗拉多大学,化学与生物工程系
由薄,柔软,可拉伸的设备制成的电子皮肤,可以模仿人类的皮肤并重建触觉和感知,为假体传感,机器人技术控制和人机界面提供了巨大的机会。薄片设备的高级材料和力学工程已被证明是启用和增强各种电子皮肤的灵活性和可伸缩性的效果途径;但是,由于现有制造技术的限制,设备的密度仍然很低。在这里,我们报告了一个高通量的一步过程,用于对电子皮肤的传感器密度为25传感器/cm 2的大型触觉传感阵列,其中传感器基于本质上可拉伸的压电铅锆钛酸钛酸(PZT)弹性器。以均匀性和被动驱动方式的PZT弹性体传感器阵列可实现高分辨率触觉感应,简化数据采集过程并降低制造成本。高通量制造工艺提供了一个通用平台,用于将本质上可拉伸的材料集成到大面积的高区域,高设备密度软电子设备,用于下一代电子皮肤。
摘要。磁流变弹性体 (MRE) 是一种智能材料,由嵌入微/纳米级磁性颗粒的聚合物基质组成。其机械性能会受到外部磁场的改变。在本文中,使用 COMSOL 多物理有限元分析 (FEA) 软件对 MRE 进行了粒子级(微尺度)的磁-机耦合物理研究。在磁场影响下对 MRE 进行了线性和扭转传递率分析。模拟结果表明,线性和扭转刚度均随磁场增加。在磁场的初始影响下,结果表明线性和扭转模式下的刚度分别增加了 28.75% 和 20.12%。传递率曲线显示,由于暴露于磁场时刚度增加,固有频率发生了变化。通过实现最小传递率因子来实现隔振。