California Institute of Technologyn insinöörit ovat kehittäneet materiaaleja, jotka koostuvat monista
Materiaalin rakenne hierarkkisella hilalla sisäänoktaedrin muoto, jossa jokainen alkeissolu koostuu kolmesta rombista. Rombi muodostuu kahdesta oksaisesta kuidusta, jotka on värjätty eri väreillä. Kuva: Widianto P. Moestopo et ai., Science Advances
Polymeerimateriaalin rakenne onsolmuiksi yhdistettyjen nanokuitujen verkosto. Tällaisen langan säde on vain 1,7 mikronia (noin 100 kertaa ohuempi kuin ihmisen hiukset), ja solmun paksuus on 70 mikronia. Solmuja ei sidottu, vaan ne valmistettiin solmitussa tilassa käyttämällä kehittynyttä korkearesoluutioista 3D-litografiaa, joka pystyy luomaan rakenteita nanomittakaavassa.
polymeereistä luodut solmumateriaalit,Niiden vetolujuus on paljon parempi kuin klassisilla materiaaleilla. Näytteiden tutkimus osoitti, että klassisiin vastineisiinsa verrattuna materiaalit, joissa on oksat, imevät 92 % enemmän energiaa ja vaativat kaksi kertaa enemmän voimaa murtuakseen jännityksen alaisena.
Solmittujen (vasen) ja lomiteltujen (oikea) kierteiden vetolujuustestaus. Kuva: Caltech
Insinöörit esittelivät tutkimuksessaantekniikka materiaalien tulostamiseen useista yksinkertaisista solmutyypeistä. Esimerkiksi ylimääräinen kierresolmu tarjoaa kitkaa absorboimaan ylimääräistä energiaa, kun materiaalia venytetään. Tulevaisuudessa tutkijat aikovat tutkia materiaaleja, jotka koostuvat monimutkaisemmista solmuista.
Kyky voittaa kompromissi välillämateriaalin muotoutuvuus ja vetolujuus tarjoavat uusia tapoja suunnitella laitteita, jotka ovat erittäin joustavia, kestäviä ja toimivat äärimmäisissä olosuhteissa.
Vidianto P. Moestopo, tutkimuksen toinen kirjoittaja
Lue lisää:
Tilalta löydettiin vahingossa 1000 kolikon aarre: mitä he voisivat ostaa
Nimetty vitamiiniksi, joka suojaa aivoja dementialta
Kävi ilmi, mitkä miehet ovat hedelmällisimpiä: heidän siittiönsä on 50 % parempia kuin muiden