Inžinieri z Kalifornského technologického inštitútu vyvinuli materiály pozostávajúce z mnohých
Štruktúra materiálu s hierarchickou mriežkou vtvar oktaédra, kde každá elementárna bunka pozostáva z troch kosoštvorcov. Kosoštvorec tvoria dve uzlovité vlákna, sfarbené do rôznych farieb. Obrázok: Widianto P. Moestopo a kol., Science Advances
Štruktúra polymérneho materiálu jesieť nanovlákien spojených do uzlov. Polomer takéhoto vlákna je len 1,7 mikrónu (asi 100-krát tenší ako ľudský vlas) a hrúbka uzla je 70 mikrónov. Uzly neboli zviazané, ale boli vyrobené v zviazanom stave pomocou pokročilej 3D litografie s vysokým rozlíšením schopnej vytvárať štruktúry v nanoúrovni.
Nodálne materiály vyrobené z polymérov,majú pevnosť v ťahu, ktorá je oveľa lepšia ako klasické materiály. Štúdia vzoriek ukázala, že v porovnaní s ich klasickými náprotivkami materiály s uzlami absorbujú o 92 % viac energie a vyžadujú dvojnásobnú silu na pretrhnutie pod napätím.
Skúšanie pevnosti v ťahu zauzlených (ľavých) a prepletených (vpravo) nití. Obrázok: Caltech
Inžinieri vo svojej štúdii prezentovalitechnológia tlače materiálov z niekoľkých jednoduchých typov uzlov. Napríklad extra skrútený uzol poskytuje trenie na absorbovanie extra energie, keď je materiál natiahnutý. V budúcnosti vedci plánujú preskúmať materiály pozostávajúce zo zložitejších uzlov.
Schopnosť prekonať kompromis medzideformovateľnosť materiálu a pevnosť v ťahu ponúka nové spôsoby navrhovania zariadení, ktoré sú mimoriadne flexibilné, odolné a môžu pracovať v extrémnych podmienkach.
Vidianto P. Moestopo, spoluautor štúdie
Čítaj viac:
Na farme sa náhodou našiel poklad s 1000 mincami: čo si mohli kúpiť
Pomenovaný vitamín, ktorý chráni mozog pred demenciou
Ukázalo sa, ktorí muži sú najplodnejší: ich spermie sú o 50 % lepšie ako ostatné