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Un polymère qui répond aux sollicitations mécaniques comme un muscle

12.02.2021

Les scientifiques ont créé des élastomères de polyuréthane segmentés avec des caractéristiques mécanochromiques et auto-renforçantes. Le développement est utile pour la détection intuitive des dommages et la création de matériaux adaptatifs.

Une capacité importante d'un tissu biologique tel que les muscles est l'auto-guérison et l'auto-renforcement. Il se produit en réponse à des dommages causés par des forces externes. La plupart des polymères artificiels se décomposent de manière irréversible lorsqu'ils sont soumis à des contraintes mécaniques suffisantes. Cela les rend moins utiles pour, par exemple, la production d'organes artificiels. Et si vous pouviez créer des polymères qui réagissent chimiquement aux contraintes mécaniques et utilisent cette énergie pour améliorer leurs propriétés ?

Une équipe de scientifiques de l'Institut de technologie de Tokyo, de l'Université de Yamagata et de l'Institut de recherche chimique de Sagami, au Japon, a réalisé des progrès significatifs dans le domaine des substances auto-renforçantes en vrac. Leur nouveau polymère réagit aux contraintes mécaniques presque comme un muscle.

Des polyuréthanes segmentés (SPU) contenant des fragments de difluorénylsuccinonitrile (DFSN) et des groupes méthacryloyle ont été synthétisés. Les élastomères résultants formaient des radicaux roses de cyanofluorène et changeaient de couleur lorsqu'ils étaient comprimés ou étirés. Il s'agit du premier exemple de réactions de réticulation sous contrainte, réalisées uniquement par étirement ou compression du film en vrac. Crédit : Tokyo Tech

L'équipe a créé des chaînes polymères de polyuréthane segmentées avec des segments fonctionnels durs et mous. Les segments mous contiennent des molécules DFSN agissant comme leur "maillon le plus faible", les deux moitiés étant reliées par une seule liaison covalente. Les chaînes latérales des segments mous se terminent par des motifs méthacryloyle. Lorsque le polymère est soumis à une contrainte mécanique, telle qu'une simple compression ou un étirement, la molécule DFSN se scinde en deux radicaux cyanofluorène (CF) égaux. Ces radicaux CF, contrairement au DFSN, deviennent roses, ce qui facilite la détection visuelle des dommages.

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L'existence d'une règle d'entropie pour l'intrication quantique a été prouvée 09.05.2024

La mécanique quantique continue de nous étonner avec ses phénomènes mystérieux et ses découvertes inattendues. Récemment, Bartosz Regula du RIKEN Center for Quantum Computing et Ludovico Lamy de l'Université d'Amsterdam ont présenté une nouvelle découverte concernant l'intrication quantique et sa relation avec l'entropie. L'intrication quantique joue un rôle important dans la science et la technologie modernes de l'information quantique. Cependant, la complexité de sa structure rend sa compréhension et sa gestion difficiles. La découverte de Regulus et Lamy montre que l'intrication quantique suit une règle d'entropie similaire à celle des systèmes classiques. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de la science et de la technologie de l’information quantique, approfondissant notre compréhension de l’intrication quantique et de son lien avec la thermodynamique. Les résultats de l'étude indiquent la possibilité d'une réversibilité des transformations d'intrication, ce qui pourrait grandement simplifier leur utilisation dans diverses technologies quantiques. Ouvrir une nouvelle règle ...>>

Mini climatiseur Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

L'été est une période de détente et de voyage, mais souvent la chaleur peut transformer cette période en un tourment insupportable. Découvrez un nouveau produit de Sony - le mini-climatiseur Reon Pocket 5, qui promet de rendre l'été plus confortable pour ses utilisateurs. Sony a introduit un appareil unique - le mini-conditionneur Reon Pocket 5, qui assure le refroidissement du corps pendant les journées chaudes. Grâce à lui, les utilisateurs peuvent profiter de la fraîcheur à tout moment et en tout lieu en le portant simplement autour du cou. Ce mini-climatiseur est équipé d'un réglage automatique des modes de fonctionnement, ainsi que de capteurs de température et d'humidité. Grâce à des technologies innovantes, Reon Pocket 5 ajuste son fonctionnement en fonction de l'activité de l'utilisateur et des conditions environnementales. Les utilisateurs peuvent facilement régler la température à l'aide d'une application mobile dédiée connectée via Bluetooth. De plus, des T-shirts et des shorts spécialement conçus sont disponibles pour plus de commodité, auxquels un mini climatiseur peut être attaché. L'appareil peut oh ...>>

L'énergie de l'espace pour Starship 08.05.2024

La production d’énergie solaire dans l’espace devient de plus en plus réalisable avec l’avènement de nouvelles technologies et le développement de programmes spatiaux. Le patron de la startup Virtus Solis a partagé sa vision d'utiliser le Starship de SpaceX pour créer des centrales électriques orbitales capables d'alimenter la Terre. La startup Virtus Solis a dévoilé un projet ambitieux visant à créer des centrales électriques orbitales utilisant le Starship de SpaceX. Cette idée pourrait changer considérablement le domaine de la production d’énergie solaire, la rendant plus accessible et moins chère. L'essentiel du plan de la startup est de réduire le coût du lancement de satellites dans l'espace à l'aide de Starship. Cette avancée technologique devrait rendre la production d’énergie solaire dans l’espace plus compétitive par rapport aux sources d’énergie traditionnelles. Virtual Solis prévoit de construire de grands panneaux photovoltaïques en orbite, en utilisant Starship pour livrer l'équipement nécessaire. Cependant, l'un des principaux défis ...>>

Nouvelle méthode pour créer des batteries puissantes 08.05.2024

Avec le développement de la technologie et l’utilisation croissante de l’électronique, la question de la création de sources d’énergie efficaces et sûres devient de plus en plus urgente. Des chercheurs de l'Université du Queensland ont dévoilé une nouvelle approche pour créer des batteries à base de zinc de haute puissance qui pourraient changer le paysage de l'industrie énergétique. L’un des principaux problèmes des piles rechargeables traditionnelles à base d’eau était leur faible tension, qui limitait leur utilisation dans les appareils modernes. Mais grâce à une nouvelle méthode développée par des scientifiques, cet inconvénient a été surmonté avec succès. Dans le cadre de leurs recherches, les scientifiques se sont tournés vers un composé organique spécial : le catéchol. Il s’est avéré être un composant important capable d’améliorer la stabilité de la batterie et d’augmenter son efficacité. Cette approche a conduit à une augmentation significative de la tension des batteries zinc-ion, les rendant ainsi plus compétitives. Selon les scientifiques, ces batteries présentent plusieurs avantages. Ils ont b ...>>

Teneur en alcool de la bière chaude 07.05.2024

La bière, en tant que l'une des boissons alcoolisées les plus courantes, a son propre goût unique, qui peut changer en fonction de la température de consommation. Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de scientifiques a révélé que la température de la bière a un impact significatif sur la perception du goût alcoolisé. L'étude, dirigée par le spécialiste des matériaux Lei Jiang, a révélé qu'à différentes températures, les molécules d'éthanol et d'eau forment différents types d'amas, ce qui affecte la perception du goût de l'alcool. À basse température, des amas plus pyramidaux se forment, ce qui réduit le piquant du goût « éthanol » et rend la boisson moins alcoolisée. Au contraire, à mesure que la température augmente, les grappes ressemblent davantage à des chaînes, ce qui donne lieu à un goût alcoolique plus prononcé. Cela explique pourquoi le goût de certaines boissons alcoolisées, comme le baijiu, peut changer en fonction de la température. Les données obtenues ouvrent de nouvelles perspectives pour les fabricants de boissons, ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Redémarrage du grand collisionneur de hadrons 30.04.2022

Des représentants de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire CERN ont annoncé que le processus de maintenance et de modernisation du grand collisionneur de hadrons était terminé, le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules étant entièrement assemblé et prêt à fonctionner. De plus, des spécialistes du CERN ont déjà effectué les premiers lancements "d'échauffement" de deux faisceaux de protons se déplaçant dans des directions opposées. Cependant, la procédure de lancement d'un collisionneur n'est pas une affaire rapide, et plusieurs mois s'écouleront encore avant le moment où les collisions de faisceaux de particules avec des indicateurs d'énergie record commenceront dans les entrailles de l'accélérateur.

La modernisation que connaît l'équipement du collisionneur depuis décembre 2018 lui permettra de fonctionner à des niveaux d'énergie encore plus élevés. Si lors des lancements d'essais, l'énergie d'injection du faisceau de protons était de 450 milliards d'électronvolts (450 GeV), alors en mode de fonctionnement, cette énergie sera déjà de 13,6 billions d'électronvolts (13,6 TeV).

Selon des calculs préliminaires, le nombre de collisions de protons au cours de la troisième période (Run 3) du collisionneur sera multiplié par trois. Le nombre de collisions d'ions lourds augmentera de 50 fois par rapport aux mêmes indicateurs de la période de travail précédente. En conséquence de tout cela, le nombre de collisions et la quantité de données collectées dépasseront considérablement le montant total pour les deux périodes précédentes du collisionneur, Run 1 et Run 2.

Avec un ensemble aussi vaste de nouvelles données, les physiciens espèrent percer davantage de mystères et de mystères liés au boson de Higgs, qui est associé à ce que l'on appelle les champs de Higgs, qui à leur tour donnent leur masse à d'autres particules élémentaires. En outre, les scientifiques prévoient d'étudier les subtilités des interactions entre les bosons de Higgs, "d'ouvrir les portes" de notre compréhension de la matière noire et de l'énergie noire, d'en savoir plus sur les mystérieuses particules de neutrinos et de percer d'autres mystères liés à la structure de l'Univers à le niveau subatomique.

La prochaine vague d'expériences à Genève contiendra certains des tests les plus rigoureux qui testeront la véracité de la théorie la plus récente sur le fonctionnement de notre monde, le modèle standard de la physique des particules.

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