Co je to chameleonový povlak?
Chameleon povlak je typ povrchové vrstvy aplikované na různé vyrobené zboží, které má adaptivní vlastnosti. Obvykle se skládá z materiálů navržených v nanotechnologické stupnici kolem velikosti jednotlivých atomů nebo malých molekul. Povlaky jsou navrženy tak, aby měly vlastnosti, jako je schopnost měnit povrchovou texturu nebo dynamicky reagovat na vlhkost, extrémy teploty nebo vakuová prostředí, jako jsou opakovaně použitelné povlaky vozidla v raketově. Často se používají kompozitní povlaky, které jsou v povlaku tvořeny několika vrstvami různých materiálů, aby mohly být samozvatelné a mají nižší než normální bod tání.
První typy ovládacích povlaků opotřebení vytvořené v nano stupnici byly založeny na prvku wolframu, protože se jedná o tak široce používaný kov ve výrobě pro kovové díly s vysokým stresem. Byly zkoumány sloučeniny jako WC, wolfram sloučené s diamantovým uhlíkem (DLC) a wolframovým disulfidem, WS 2 . Kovy jakowolfram a yttrium jsou často součástí chameleonového povlaku, protože jejich mazací kvalita je poskytována suchými mazivami ve formě poháněného uhlíku, síry nebo jiných nanočástic, které s nimi příznivě interagují. Zlaté a stříbrné AR, e další časté použité kovové prvky, protože mají schopnost odolat vysoké úrovni teplotního gradientu, kde mohou vykazovat mazací vlastnosti, když jsou zabudovány do struktury matrice. Grafitický uhlík je také zahrnut do některých vzorců jako užitečný posuvný povrch v přítomnosti vody nebo vysoké vlhkosti.
Příkladem toho, co je považováno za chameleonový nátěr druhé generace od roku 2004, je Yttria stabilizovaná zirkonia (YSZ), forma keramiky, která je zabudována do struktury podobné zlaté mřížce, která odtapluje nanočástice disulfidu molybden, mos 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 . Toto konkrétní kompozice potahování chameleonu může enPosunené tření cyklů o 10 000 opakováních nebo více bez ponižování a teploty až do 932 ° až 112 ° Fahrenheita (500 ° až 600 ° CELSIUS). To přineslo zájem o různé výrobní obavy v leteckém průmyslu. Takové chameleonové povlaky jsou navrženy tak, aby měly tribologické vlastnosti, kde tribologie odkazuje na schopnost povlaku odolávat tření, opotřebení a také samozvykující se aspekty.
Klíčovým aspektem jakéhokoli chameleonového povlaku je to, že má reverzibilní morfologii k jeho složení. Povlak musí být schopen změnit své tření a opotřebení v reakci na podmínky a poté se změnit zpět na latentní stav bez chemické degradace. Arény, kde je to důležité, zahrnují při stavbě strukturálních a aerodynamických prvků pro hypersonická vozidla, která podléhají extrémnímu fyzickému stresu ve vysokých nadmořských výškách a rychlostech.
Chameleon povlak je navržen tak, aby měl rozsáhlou změnu vlastností materiálu z SCAle z jedné biliony metru až na desetinu milimetru (0,0000000001 až 0,0001 metrů). Výzkum v březnu 2011 pro americkou armádu vytvořil chameleonový povlak složený z nitridových sloučenin, stříbra a MOS 2 , který stanovil světový rekord pro trvanlivost. Materiál byl cyklován přes 300 000krát teplotním rozmezí od teploty místnosti do 1 292 ° Fahrenheita (700 ° Celsia) bez jakékoli znatelné degradace vlastností materiálu.