Browse By

Никелевая микрорешётка поставила рекорд лёгкости

Никелевая микрорешётка поставила рекорд лёгкостиУченыe из Калтеха создали самый легкий материал из нанотрубок никеля с толщиной стенки 100 нм. Его плотность 0.9 милиграмма на кубический сантиметр, т.е.  пустоты занимают в нем 99,99% объёма. Это меньше плотности воздуха при обычных условиях и, что примечательно, меньше, чем плотность любого известного аэрогеля (эти материалы до сих пор были самыми низкоплотными среди твёрдых объектов).

Но основной фокус — в его свойствах. Во–первых, он как губка может востанавливать свою форму после деформации. То есть, например, из него можно сделать самовостанавливающийся бампер. Кроме того, он поглашает вибрации, в том числе и звук.
This sequence of photos shows the nickel lattice being compressed for the first time, then rebounding. After a 50 percent compression, it rebounds to 98 percent of its original height.
 

Необычную решётку авторы создали, используя строительные леса из фоточувствительного полимера. Из этого материала был сделан каркас, который затем покрыли тонким слоем металла. Далее полимер вытравили. Осталась решётка из труб с толщиной стенок в 100 нанометров. Сами трубки соединяются между собой в узлах, формируя повторяющуюся структуру из звёздочек. Диаметр каждой такой трубки насчитывает несколько микрометров, длина – по нескольку миллиметров, а весь кусок материала в поперечнике занимает несколько сантиметров. Если проще, то примерно так: берете стакан со специальной смолой, светите сквозь него ультрафиолетовым лазером много раз и в разных направлениях. В результате те линии, по которым прошелся лазер, твердеют. Полученныую пространственную структуру вынимаете из стакана, моете, напыляете никель, вытравливаете внутрений полимер. Все! У вас есть суперлегкий материал.

Крайне малое отношение толщины стенок трубок к их диаметру придало всей металлической конструкции высокую гибкость: она поглощает энергию удара столь же хорошо, как эластомеры, и способна полностью восстановить исходную форму при деформации в 50%.

Новинка может найти применение как каркас для катализаторов с большой площадью поверхности, лёгкий электрод для аккумуляторных батарей или упругий мат для поглощения ударов и вибраций.

Источник

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *