MATERIÁL LEHČÍ NEŽ PLAST A SILNĚJŠÍ NEŽ OCEL

Nový supermateriál je tvořen skvrnami grafenu, které se skrývají a spojují dohromady do rozsáhlé pavoučí sítě. Načechraná struktura, která vypadá trochu jako psychedelický mořský tvor, je téměř úplně dutá. Jeho hustota je pouhých 5 procent obyčejného grafenu.
plastická hmota
A co víc, i když vědci používali grafen, zdánlivě magické vlastnosti materiálu zcela nezávisí na použitých atomech. V materiálu je ještě přimíchaná utajená látka.
Grafen, materiál složený z postupných vrstev atomů uhlíku, je nejsilnějším materiálem na Zemi – přinejmenším ve dvojrozměrném listu. Na papíře mají ultra tenké listy grafenu jedinečné, elektrické vlastnosti a nepřekonatelnou pevnost. Tyto vlastnosti bohužel nejsou snadno přeloženy do trojrozměrných tvarů, které se používají k vytváření věcí.

Minulé simulace naznačily, že orientace atomů grafenu určitým způsobem by
mohly zvýšit odolnost i v trojrozměrném použití. Nicméně, když se výzkumníci pokusili vytvořit tyto materiály v laboratoři, výsledky byly často stovky nebo tisíckrát slabší, než se předpokládalo.
K řešení této výzvy se muselo jít až k základům analýzy struktury na atomové úrovni. Odtud výzkumníci vytvořili matematický model, který dokáže přesně předpovědět, jak vytvořit pozoruhodně silné supermateriály. Vědci pak používali přesné množství tepla a tlaku, aby vytvořili výsledné zakřivené, labyrintové struktury známé jako gyroidy, které byly poprvé matematicky popsány vědcem NASA v roce 1970.
fraktální hmota
Síla materiálu pochází z jeho obrovského poměru povrchu k objemu, uvedli výzkumníci ve studii. V přírodě také mořská stvoření, jako jsou korál a průsvitky, využívají velký poměr povrchu k objemu, aby dosáhli neuvěřitelné síly v malých měřítkách.
Jakmile jsme vytvořili tyto 3D struktury, chtěli jsme zjistit, co je limit – co je to nejsilnější možný materiál, který můžeme vyrobit," uvedl ve svém prohlášení spoluautor Zhao Qin, výzkumný pracovník civilního a environmentálního inženýrství na MIT.

Vědci vytvořili řadu modelů, postavili je, a pak je podrobili napětí a kompresi. Nejsilnější materiál, který výzkumní pracovníci vytvořili, byl tak hustý jako nejlehčí plastový sáček, ale silnější než ocel.
Jednou překážkou při vytváření těchto superlehkých materiálů je nedostatek výrobní kapacity, tvrdí výzkumníci. Existují však způsoby, jak se materiál může vyrábět ve větších měřítkách.

MATERIÁL LEHČÍ NEŽ PLAST A SILNĚJŠÍ NEŽ OCEL
Ohodnoťte příspěvek