Mühendisler, ağır iş malzemelerini bir saç telinden daha ince ipliklerle “bağladılar”

California Teknoloji Enstitüsü'ndeki mühendisler birçok bileşenden oluşan materyaller geliştirdiler.

birbirine bağlı mikro düğümler.Yeni yapı daha fazla enerji emer ve daha fazla deforme olabilir, ancak malzeme hasar görmeden orijinal şekline geri döner. Geliştirme, biyotıp ve havacılık endüstrisi için uygundur.

Hiyerarşik bir kafese sahip malzemenin yapısıher temel hücrenin üç eşkenar dörtgenden oluştuğu bir oktahedron şekli. Eşkenar dörtgen, farklı renklerde boyanmış iki düğümlü elyaftan oluşur. Resim: Widianto P. Moestopo ve diğerleri, Science Advances

Polimer malzemenin yapısı,düğümlere bağlı bir nanolif ağı. Böyle bir ipliğin yarıçapı yalnızca 1,7 mikrondur (insan saçından yaklaşık 100 kat daha incedir) ve düğümün kalınlığı 70 mikrondur. Düğümler bağlı değildi, ancak nano ölçekte yapılar oluşturabilen gelişmiş yüksek çözünürlüklü 3D litografi kullanılarak düğümlü bir durumda üretildi.

Polimerlerden oluşturulan nodal malzemeler,klasik malzemelere göre çok daha üstün bir çekme dayanımına sahiptir. Numuneler üzerinde yapılan bir araştırma, klasik muadillerine kıyasla düğümlü malzemelerin %92 daha fazla enerji emdiğini ve gerilim altında kırılmak için iki kat daha fazla güç gerektirdiğini gösterdi.

Düğümlü (sol) ve geçmeli (sağ) ipliklerin çekme mukavemeti testi. Resim: Caltech

Mühendisler yaptıkları çalışmada,birkaç basit düğüm türünden materyalleri yazdırmak için teknoloji. Örneğin, ekstra bir bükümlü düğüm, malzeme gerildiğinde ekstra enerjiyi emmek için sürtünme sağlar. Gelecekte, bilim adamları daha karmaşık düğümlerden oluşan malzemeleri keşfetmeyi planlıyorlar.

Aradaki uzlaşmanın üstesinden gelme yeteneğimalzeme deforme olabilirliği ve çekme tokluğu, son derece esnek, dayanıklı ve aşırı koşullar altında çalışabilen cihazlar tasarlamak için yeni yollar sunar.

Vidianto P. Moestopo, çalışmanın ortak yazarı

Daha fazla oku:

Bir çiftlikte yanlışlıkla 1.000 madeni para içeren bir hazine bulundu: Ne satın alabilirler?

Beyni bunamadan koruyan bir vitamin olarak adlandırıldı

Hangi erkeklerin en doğurgan olduğu ortaya çıktı: spermleri diğerlerinden %50 daha iyi