WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Nowy lekki materiał, który wytrzymałością przebija wszystkie inne

Nowy materiał jest jednym z najmocniejszych, a zarazem najlżejszych jakie kiedykolwiek powstały. Jeżeli naukowcy odkryją, jak tanio i szybko go wytwarzać, to może zostać wykorzystywany do tworzenia samolotów, aut, baterii itp. Praca naukowa została opublikowana w Science.

Zespół naukowców, pod kierownictwem Julii Greer, odkrył, że poprzez projektowanie podpór i przegubów w nanoskali, można wytworzyć ceramikę, metale i inne materiały, które po odkształceniu będą wracały do normalnego kształtu. Mogą być one na tyle mocne i lekkie, że będą unosić się w powietrzu. W konwencjonalnych materiałach wytrzymałość, ciężar i gęstość są ze sobą powiązane. Na przykład ceramika jest mocna, ale też bardzo ciężka i krucha, przez co nie może być stosowana jako materiał strukturalny, na przykład dla podwozia samochodu. W nanoskali te właściwości zdecydowanie zmieniają się. W tym zakresie rozmiarów właściwości mechaniczne ceramiki są mniej związane na przykład z wagą, mogą być one znacznie bardziej precyzyjnie zmieniane. Julia Greer mów:

Dla ceramiki mniejsze znaczy solidniejsze.

Oznacza to, że siatki z ceramiki, wykonane w nanoskali, mogą być zarówno lekkie jak i super wytrzymałe. W 2011 roku Julia Greer wraz z HRL Laboratories stworzyła jednen z najlżejszych materiałów, jaki kiedykolwiek powstał. Nazwano go – microlattice. Składa się on z rurek o grubości 100 nm – znacznie cieńszych niż ludzki włos. Sześcian z microlattice o wymiarach 3 x 3 x 3 metry ważyłby mniej niż 30 gramów! W najnowszych badaniach wzięła ona pod lupę ceramikę. Do wykonania materiałów w nanoskali użyła ona techniki zwanej dwufotonową litografią. Najpierw wytworzyła pożądany kształt – siatkę z polimerów. Następnie pokryła go ceramiką, na przykład tlenkiem glinu. Dzięki trawieniu plazmą tlenową pozbyła się ona polimeru, zostały więc tylko puste rurki ceramiczne. Poprzez zmianę grubości ścian możliwe jest kontrolowanie sposobu w jaki materiał zostanie zniszczony. Gdy ściany są grube to ceramika tłucze się pod ciśnieniem. Przy ścianach o grubości 10 nm wygina się ona podczas kompresji, ale następnie wraca do swojego kształtu.

Microlattice może znaleźć zastosowanie w bateriach. Julia Greer współpracuje już z firmą Bosh przy tworzeniu nowych akumulatorów litowo-jonowych.

Źródło: http://www.technologyreview.com/