Lapisan yang berubah warna dapat mendiagnosis kerusakan pada tali panjat atau peralatan keselamatan | Penelitian

Lapisan yang berubah warna dapat mendiagnosis kerusakan pada tali panjat atau peralatan keselamatan |  Penelitian post thumbnail image

Game menarik Pengeluaran SGP 2020 – 2021.

Gambar yang menunjukkan serat sebelum dan sesudah pemanasan

Lapisan untuk serat berkinerja tinggi yang berubah warna saat terkena suhu tinggi yang merusak – seperti dari api atau gesekan – telah dikembangkan oleh para peneliti dari Swiss. Serat berlapis dapat digunakan untuk membuat tali pengaman diagnosa sendiri untuk digunakan oleh petugas pemadam kebakaran dan pemanjat tebing, atau tali suspensi untuk menaikkan beban berat di lokasi konstruksi.

Saat petugas pemadam kebakaran terjun ke gedung yang terbakar untuk menyelamatkan orang, mereka sering kali mengikuti di belakang mereka dengan tali pengaman. Dengan tambatan ini, mereka dapat menemukan jalan keluar melalui asap, mengarahkan petugas pemadam kebakaran lain ke arah mereka dan – dalam skenario terburuk – ditarik keluar dari bahaya oleh rekan mereka di luar. Sayangnya, paparan suhu tinggi dapat melemahkan serat yang digunakan untuk membuat penambat pengaman semacam itu, meninggalkannya pada risiko robek sementara terkadang menunjukkan sedikit tanda bahwa serat tersebut telah rusak dan perlu diganti.

Untuk mengatasi masalah ini, ilmuwan material Dirk Hegemann dari Laboratorium Federal Swiss untuk Sains dan Teknologi Material dan rekannya telah membuat lapisan yang berubah warna dari biru menjadi putih saat dipanaskan di atas suhu kritis. Lapisan – diterapkan pada permukaan serat dengan sputtering – memiliki lapisan dasar perak reflektif, lapisan antara titanium-nitrogen oksida untuk menjaga perak stabil dan lapisan permukaan amorf germanium-antimon-telurium setebal 20nm. Pada suhu tinggi, lapisan terakhir ini mengkristal, menghasilkan pergeseran warna yang disebabkan oleh perubahan gangguan optik.

Menurut tim, titik tepat di mana perubahan warna terjadi dapat disetel dalam kisaran suhu 100–400 ° C dengan menyesuaikan komposisi lapisan amorf – memungkinkannya untuk disesuaikan dengan toleransi panas serat yang mendasarinya. Dalam studi tersebut, para peneliti menguji lapisan pada serat yang terbuat dari PET dan Vectran, yang masing-masing dikompromikan pada suhu 150 ° C dan 300 ° C.

‘Serat lain yang digunakan, seperti Kevlar, bagaimanapun, menunjukkan kehilangan kekuatan yang lebih bertahap. Komposisi lapisan yang berbeda dengan demikian dapat digunakan untuk merasakan riwayat suhu, ‘kata Hegemann.

Ada satu tantangan khusus yang harus diatasi – bahwa, saat ini, lapisan tersebut memiliki masa simpan yang terbatas. ‘Sayangnya, bahan pengubah fase teroksidasi selama beberapa bulan,’ jelas Hegemann. Setelah ini, kristalisasi yang digerakkan oleh panas tidak akan terjadi dan tali kehilangan kemampuannya untuk menandai kelemahan.

Meningkatkan umur panjang ini, tambah Hegemann, adalah topik untuk penelitian di masa depan – di samping pengembangan serat yang berorientasi aplikasi bekerja sama dengan perusahaan tekstil.

Related Post