Ingeniører ved California Institute of Technology har udviklet materialer, der består af mange
Materialets struktur med et hierarkisk gitter iformen af et oktaeder, hvor hver elementær celle består af tre romber. Romben er dannet af to knudrede fibre, farvet i forskellige farver. Billede: Widianto P. Moestopo et al., Science Advances
Strukturen af polymermaterialet eret netværk af nanofibre forbundet til knuder. Radius af en sådan tråd er kun 1,7 mikron (ca. 100 gange tyndere end et menneskehår), og tykkelsen af knuden er 70 mikron. Knuderne var ikke bundet, men blev fremstillet i en knudret tilstand ved hjælp af avanceret højopløsnings 3D-litografi, der var i stand til at skabe strukturer på nanoskala.
Nodale materialer fremstillet af polymerer,har en trækstyrke, der er langt bedre end klassiske materialer. En undersøgelse af prøverne viste, at sammenlignet med deres klassiske modstykker absorberer materialer med knaster 92 % mere energi og kræver dobbelt så meget kraft for at bryde under spænding.
Trækstyrketest af knudrede (venstre) og sammenflettede (højre) tråde. Billede: Caltech
I deres undersøgelse præsenterede ingeniørerneteknologi til udskrivning af materialer fra flere simple typer knudepunkter. For eksempel giver en ekstra snoet knude friktion for at absorbere ekstra energi, når materialet strækkes. I fremtiden planlægger forskere at udforske materialer, der består af mere komplekse knuder.
Evnen til at overvinde kompromiset mellemmaterialedeformerbarhed og træksejhed tilbyder nye måder at designe enheder på, der er ekstremt fleksible, holdbare og kan fungere under ekstreme forhold.
Vidianto P. Moestopo, studie medforfatter
Læs mere:
En skat med 1.000 mønter blev ved et uheld fundet på en gård: hvad kunne de købe
Navnet et vitamin, der beskytter hjernen mod demens
Det viste sig, hvilke mænd der er mest frugtbare: deres sædceller er 50 % bedre end resten