Inginerii au „legat” materiale grele din fire mai subțiri decât un fir de păr

Inginerii de la Institutul de Tehnologie din California au dezvoltat materiale constând dintr-o varietate de

micronoduri interconectate.Noua structură absoarbe mai multă energie și este capabilă să se deformeze mai mult, dar materialul revine la forma inițială fără deteriorare. Dezvoltarea este potrivită pentru biomedicină și industria aerospațială.

Structura materialului cu o rețea ierarhică înforma unui octaedru, unde fiecare celulă elementară este formată din trei romburi. Rombul este format din două fibre noduri, colorate în culori diferite. Imagine: Widianto P. Moestopo et al., Science Advances

Structura materialului polimeric esteo rețea de nanofibre legate în noduri. Raza unui astfel de fir este de numai 1,7 microni (de aproximativ 100 de ori mai subțire decât un păr uman), iar grosimea nodului este de 70 microni. Nodurile nu au fost legate, ci au fost fabricate într-o stare înnodate folosind litografie 3D avansată de înaltă rezoluție, capabilă să creeze structuri la scară nanometrică.

Materiale nodale create din polimeri,au o rezistență la tracțiune cu mult superioară materialelor clasice. Un studiu al probelor a arătat că, în comparație cu omologii lor clasici, materialele cu noduri absorb cu 92% mai multă energie și necesită de două ori mai multă forță pentru a se rupe sub tensiune.

Testarea rezistenței la tracțiune a firelor înnodate (stânga) și întrețesute (dreapta). Imagine: Caltech

În studiul lor, inginerii au prezentattehnologie pentru imprimarea materialelor din mai multe tipuri simple de noduri. De exemplu, un nod de răsucire suplimentar asigură frecare pentru a absorbi energie suplimentară atunci când materialul este întins. În viitor, oamenii de știință intenționează să exploreze materiale care constau din noduri mai complexe.

Capacitatea de a depăși compromisul dintredeformabilitatea materialului și rezistența la întindere oferă noi modalități de proiectare a dispozitivelor care sunt extrem de flexibile, durabile și pot funcționa în condiții extreme.

Vidianto P. Moestopo, coautor al studiului

Citeste mai mult:

O comoară cu 1.000 de monede a fost găsită accidental la o fermă: ce puteau cumpăra

Denumită o vitamină care protejează creierul de demență

S-a dovedit care bărbați sunt cei mai fertili: sperma lor este cu 50% mai bună decât restul