מהנדסים "קשרו" חומר כבד מחוטים דקים יותר משערה

מהנדסים במכון הטכנולוגי של קליפורניה פיתחו חומרים המורכבים ממגוון של

מיקרו-צמתים מחוברים זה לזה.המבנה החדש סופג יותר אנרגיה ומסוגל להתעוות יותר, אך החומר חוזר לצורתו המקורית ללא נזק. הפיתוח מתאים לביו-רפואה ולתעשייה האווירית.

מבנה החומר עם סריג היררכי בפניםצורת אוקטהדרון, כאשר כל תא יסודי מורכב משלושה מעוינים. המעוין נוצר משני סיבים מסוקסים, הצבועים בצבעים שונים. תמונה: Widianto P. Moestopo et al., Science Advances

מבנה החומר הפולימרי הוארשת של ננו-סיביים המקושרים לקשרים. הרדיוס של חוט כזה הוא רק 1.7 מיקרון (בערך פי 100 דק יותר משערת אדם), ועובי הקשר הוא 70 מיקרון. הקשרים לא היו קשורים, אלא יוצרו במצב קשור באמצעות ליטוגרפיה תלת מימדית מתקדמת ברזולוציה גבוהה המסוגלת ליצור מבנים בקנה מידה ננו.

חומרים נודאליים שנוצרו מפולימרים,בעלי חוזק מתיחה עדיף בהרבה על חומרים קלאסיים. מחקר של הדגימות הראה שבהשוואה למקביליהם הקלאסיים, חומרים עם קשרים סופגים 92% יותר אנרגיה ודורשים כוח כפול כדי לשבור תחת מתח.

בדיקת חוזק מתיחה של חוטים מסוקסים (משמאל) ומשולבים (ימין). תמונה: קלטק

במחקרם הציגו המהנדסיםטכנולוגיה להדפסת חומרים מכמה סוגים פשוטים של צמתים. לדוגמה, קשר טוויסט נוסף מספק חיכוך כדי לספוג אנרגיה נוספת כאשר החומר נמתח. בעתיד, מדענים מתכננים לחקור חומרים המורכבים מקשרים מורכבים יותר.

היכולת להתגבר על הפשרה ביןעיוות חומרים וקשיחות מתיחה מציעים דרכים חדשות לעצב מכשירים גמישים במיוחד, עמידים ויכולים לפעול בתנאים קיצוניים.

Vidianto P. Moestopo, שותף למחקר

קרא עוד:

אוצר עם 1,000 מטבעות נמצא בטעות בחווה: מה יכלו לקנות

נקרא ויטמין המגן על המוח מפני דמנציה

התברר אילו גברים הם הפוריים ביותר: הזרע שלהם טוב ב-50% מהשאר