Новый сверхлегкий материал

21 ноября 2011 года, 11:28
Новый сверхлегкий материал

Команда инженеров из университета Калифорнии (University of California) в Ирвине, лаборатории HRL и Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology), США, утверждает, что ей удалось создать самый легкий в мире материал. Результаты исследований были опубликованы в журнале Science.

Материал состоит из крошечных полых металлических трубок, сложенных в микро-решетки и оплетающих по диагонали их структуру с небольшими расстояниями между трубками. По словам исследователей этот материал обладает «чрезвычайно высокой энергией поглощения» и в 100 раз легче, чем пенополистирол. Планируется применение материала в следующем поколении аккумуляторов и амортизаторов. «Фокус в том, чтобы изготовить решетки из взаимосвязанных полых трубок с толщиной стенки в 1000 раз тоньше человеческого волоса», — сказал автор исследования Тобиас Шедлер (Tobias Schaedler).

Полученный материал имеет плотность 0,9 мг/см³. Для сравнения, плотность аэрогеля диоксида кремния — самого легкого в мире твердого вещества — составляет 1,0 мг/см³. Металлические микро-решетки имеют преимущество перед другими материалами, так как состоят на 99,99% из воздуха и всего на 0,01% из твердых веществ. Другие сверхлегкие вещества, такие как аэрогели и металлические пены, имеют случайную ячеистую структуру, поэтому они менее жесткие, менее прочные, хуже проводят и поглощают энергию, чем те материалы, из которых они сделаны.

«Современные сооружения, например, Эйфелева башня или мост Золотые ворота являются невероятно легкими и в тоже время весьма эффективными за счет своей архитектуры. Мы произвели революцию в легких материалах, перенеся эту концепцию в мир нано- и микро-частиц», — сказал Уильям Картер (William Carter), менеджер архитектуры материалов из лаборатории HRL.

Для изучения прочности микро-решеток команда сжимала их вдвое. После снятия нагрузки, материал восстанавливался на 98% от своей первоначальной высоты и вновь принимал прежнюю форму. После первого проведенного теста материал стал менее жестким и прочным, но по словам команды дальнейшие сжатия не привели к значительным деформациям.

Инженеры предполагают, что практическое применение этот материал найдет в системах теплоизоляции, электродах батарей и изделиях, предназначенных для поглощения звуков и вибрации.

Напомним, что ранее ученые разработали методику, позволяющие создавать нанодетали с помощью внедрения углеродных трубок в плохо проводящие ток материалы.

Просмотров: 4160
Все лента новостей