Ingeniører ved California Institute of Technology har utviklet materialer som består av mange
Strukturen til materialet med et hierarkisk gitter iformen til et oktaeder, der hver elementærcelle består av tre romber. Romben er dannet av to knotete fibre, farget i forskjellige farger. Bilde: Widianto P. Moestopo et al., Science Advances
Strukturen til polymermaterialet eret nettverk av nanofibre knyttet til knuter. Radiusen til en slik tråd er bare 1,7 mikron (omtrent 100 ganger tynnere enn et menneskehår), og tykkelsen på knuten er 70 mikron. Knutene ble ikke bundet, men ble produsert i en knutetilstand ved bruk av avansert høyoppløselig 3D-litografi som var i stand til å skape strukturer på nanoskala.
Nodalmaterialer laget av polymerer,har en strekkfasthet som er langt overlegen klassiske materialer. En studie av prøvene viste at sammenlignet med deres klassiske motstykker absorberer materialer med knuter 92 % mer energi og krever dobbelt så mye kraft for å bryte under spenning.
Strekkfasthetstesting av knuterte (venstre) og sammenflettede (høyre) tråder. Bilde: Caltech
I sin studie presenterte ingeniøreneteknologi for utskrift av materialer fra flere enkle typer noder. For eksempel gir en ekstra vri-knute friksjon for å absorbere ekstra energi når materialet strekkes. I fremtiden planlegger forskerne å utforske materialer som består av mer komplekse knuter.
Evnen til å overvinne kompromisset mellommaterialdeformerbarhet og strekkfasthet tilbyr nye måter å designe enheter som er ekstremt fleksible, holdbare og kan fungere under ekstreme forhold.
Vidianto P. Moestopo, studiemedforfatter
Les mer:
En skatt med 1000 mynter ble ved et uhell funnet på en gård: hva kunne de kjøpe
Kåret til et vitamin som beskytter hjernen mot demens
Det viste seg hvilke menn som er mest fruktbare: sædcellene deres er 50 % bedre enn resten