Inženýři z California Institute of Technology vyvinuli materiály skládající se z mnoha
Struktura materiálu s hierarchickou mřížkou vtvar osmistěnu, kde každá elementární buňka se skládá ze tří kosočtverců. Kosočtverec je tvořen dvěma uzlovitými vlákny, zbarvenými do různých barev. Obrázek: Widianto P. Moestopo a kol., Science Advances
Struktura polymerního materiálu jesíť nanovláken spojených do uzlů. Poloměr takového vlákna je pouze 1,7 mikronu (asi 100krát tenčí než lidský vlas) a tloušťka uzlu je 70 mikronů. Uzly nebyly svázány, ale byly vyrobeny v zauzlovaném stavu pomocí pokročilé 3D litografie s vysokým rozlišením schopné vytvářet struktury v nanoměřítku.
Nodální materiály vyrobené z polymerů,mají pevnost v tahu, která je mnohem lepší než u klasických materiálů. Studie vzorků ukázala, že ve srovnání s jejich klasickými protějšky materiály s uzly absorbují o 92 % více energie a vyžadují dvojnásobnou sílu, aby se zlomily pod tahem.
Zkouška pevnosti v tahu zauzlených (vlevo) a propletených (vpravo) nití. Obrázek: Caltech
Ve své studii představili inženýřitechnologie pro tisk materiálů z několika jednoduchých typů uzlů. Například dodatečný kroucený uzel zajišťuje tření, které absorbuje extra energii, když je materiál natažen. V budoucnu vědci plánují prozkoumat materiály sestávající ze složitějších uzlů.
Schopnost překonat kompromis mezideformovatelnost materiálu a houževnatost v tahu nabízí nové způsoby, jak navrhovat zařízení, která jsou extrémně flexibilní, odolná a mohou pracovat v extrémních podmínkách.
Vidianto P. Moestopo, spoluautor studie
Přečtěte si více:
Na farmě byl náhodou nalezen poklad s 1000 mincemi: co si mohli koupit
Jmenován jako vitamín, který chrání mozek před demencí
Ukázalo se, kteří muži jsou nejplodnější: jejich sperma je o 50 % lepší než ostatní