Необикновени материали с наноархитектура

Наука ОFFNews Последна промяна на 27 февруари 2015 в 11:22 11250 0

Кредит Caltech

В лабораторията на Калифорнийския Технологичен Институт (Caltech) Джулия Гриър (Julia Greer) проектира и изгражда необикновени материали, които дължат изненадващи си свойства на нано структурата си. Знаем, че здрави материали като керамика и стомана са обикновено тежки, а леките материали са лесно разрушими - разказва Катрин Бурзак в сайта на Caltech

Обикновената керамика е здрава, но тежка и крехка, но тази, която е създала Гриър, е едно от най-здравите и най-леки вещества, правени някога. А също така, имат и еластични свойства. Това се дължи на красивата им нанорешетка.

Методът на Гриър е уникален. Тези материали се изработват с прецизни инструменти, изолирани от вибрации, с машина, подобна на 3D принтер, който използва лазер, за да изгради много бавно сложните полимерни матрици. Изработват се от метали, керамика или други материали. Резултатът е блок от нано ферми, всеки елемент от които е с дебелина само около 10 нанометра.

В по-ранно сътрудничество с изследователи от HRL Laboratories в Малибу, Калифорния, Гриър вече е демонстрирала материал с по-големи микроферми. Той е направен от никел и изглежда малко като една метална гъба за миене. Този метал е буквално по-лек от перце и би могъл да послужи за свръхлеки топлоизолация.

Никелово-фосфорната наноферма е материалът с най-ниската  плътност, правен някога. Снимка:  Dan Little, HRL Laboratories LLC.

Ако материалите на Гриър може да се произвеждат в големи количества, те биха могли да заменят композитни и други специални материали, тъй като ще бъдат също толкова яки, но с много по-малко тегло. Друга възможност е да се увеличи значително енергийната плътност на батериите. За да направят това, изследователите се опитват да разработят електроди, които са по-леки от тези, използвани в съвременните батерии, но могат да съхраняват повече енергия. 

При изработката на материалите си, Гриър може точно да контролира размерите на стеничките на наноструктурата им, а от там и на потока на светлина или топлина, което е важно и за материали, излъчващи светлина или топлоизолации. Тя работи и с биолози за разработка на наноструктурирана керамика за създаване на кости, като например малките костички в ухото, чиято дегенерация е една от причините за глухотата.

За осъществяване на тези намерения, се работи за ускоряването на процеса на лазерен печат с висока резолюция. Миналата година изследователският екип на Гриър са успели за една седмица да направят късче от шест квадратни милиметра наноструктурирана керамика с дебелина на лист хартия. 

"За да правим научни експерименти, не се нуждаем от голямо количество", казва Гриър. "Но въпросът сега е: как да увеличими количеството?".

Лекция "Изненадващите силните страни на материали в наносвета" на Джулия Гриър/TEDxCERN:

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !