Создан самый легкий в мире материал

По сведениям журнала «Умное производство», группа исследователей из Калифорнийского университета в Ирвайне, лаборатории HRL и Калифорнийского технологического института разработала самый легкий в мире материал, плотность которого составляет не более 0,9 мг/cм3, а это значит, что он в сто раз легче, чем пенополистирол (лёгкий материал класса пенопластмасс, изготовленный на основе полистирола и его производных, состоит примерно из 98% воздуха и лишь на 2% из полистирола). Сведения об их разработке появились в ноябрьском выпуске «Science»

.

Новый материал превосходит по легкости все остальные нетяжелые материалы благодаря своей уникальной микрорешетчатой клеточной структуре. Исследователям удалось создать материал, который состоит из 99,99% воздуха, а сама решётка составляет всего 0,01% общего объёма в нанометровом, микро- и миллиметровом масштабе.

Новый материал настолько легкий, что его можно положить на одуванчик

• «Вся хитрость заключается в создании решетки, состоящей из соединенных полых трубок, толщина стенки которых в 1000 раз меньше, чем толщина человеческого волоса», сообщил главный автор эксперимента доктор Тобиас Шедлер (Tobias Schaedler) из Лаборатории HRL. Особенное строение материала наделяет металл беспрецедентными механическими свойствами, включая полное восстановление из сжатого состояния, с 50% нагрузкой и необычайно высоким уровнем поглощения энергии.

«На самом деле материалы в наномасштабе становятся во много раз прочнее», – объяснил авиакосмический инженер-механик Лоренцо Вальдевит (Lorenzo Valdevit), главный исследователь проекта Калифорнийского университета в Ирвайне. – «Объедините это с возможностью создания конструкции микрорешетчатого типа, и перед вами возникнет уникальный клеточный материал».

Разработанный специально для Агентства оборонных исследовательских проектов DARPA этот инновационный материал сможет быть использован для создания батарейных электродов, а также для поглощения энергии различных видов, включая акустическую и электрическую.

Вильям Картер (William Carter), руководитель научно-исследовательской группы, которая разработала новый материал в Лаборатории HRL, сравнил изобретение с такими большими известными архитектурными строениями, как парижская Эйфелева башня или мост Золотые ворота, соединяющий город Сан-Франциско на севере полуострова Сан-Франциско и южную часть округа Марин:

«Современные строения, представленные такими достопримечательностями Парижа и Сан Францискo как Эйфелева башня и мост Золотые Ворота, кажутся невероятно легкими, благодаря своей уникальной архитектуре. Мы революционизируем легкие материалы, переводя это понятие в нано- и микро-масштабы».

http://www.etver.ru/lenta/index.php?…

Раньше самым легким материалом считался аэрогель

Новый материал из металла в 100 раз легче пенополистирола

Команда исследователей из Университета штата Калифорния, компании HRL Laboratories и Калифорнийского технологического института создала легчайший материал в мире – с плотностью 0,9 мг/см3

В основе нового материала – решетка, занимающая всего 0,01% объема. Остальные 99,99% приходятся на воздух. Пока исследователи изготовили три варианта материала: с решеткой из элементов миллиметровых, микронных и нанометровых размеров.

«Материал становится прочнее по мере приближения размеров его структуры к наномасштабам, – рассказал руководитель исследования со стороны Калифорнийского университета Лоренцо Вальдевит. – Добавьте к этому возможности адаптации архитектуры микрорешетки и вы получите уникальный ячеистый материал».

• По словам доктора Тобиаса Шедлера из HRL, «фокус в том, чтобы изготовить решетку из взаимосвязанных полых трубок с толщиной стенки в 1 000 раз меньше толщины человеческого волоса». Но полученный результат внушает исследователям оптимизм: ячеистая структура придает материалу уникальные свойства для металлов, в частности, полное восстановление после сжатия более чем на 50% и чрезвычайно высокую способность поглощения энергии.

Материал был разработан по заказу агентства перспективных оборонных разработок DARPA для использования в электродах батарей и для поглощения энергии акустического, вибрационного и ударного воздействия.

Однако исследователи видят и широкие возможности для мирного применения материала.

«Современные сооружения, подобные Эйфелевой башне или мосту Золотые ворота, имеют невероятно легкий вес и эффективность по нагрузке именно благодаря своей архитектуре. Мы сделали революцию в легких материалах, перенеся эту концепцию на нано- и микромасштабы», – заявляет разработчик из HRL Уильям Картер.

http://rnd.cnews.ru/…cience.shtml?…

.

Создан самый легкий в мире материал

Конструкция из тончайших металлических трубок в 100 раз легче пенопласта, но при этом имеет крайне широкий спектр возможных применений

Этот материал еще не получил своего названия и представляет собой хитрое сплетение крошечных полых металлических трубок, стенки которых в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Переплетаясь, они оставляют между собой небольшие островки свободного пространства, заполненного воздухом.

• Благодаря этому на 99% он состоит из воздуха, однако имеет стабильную структуру. Его вес в сто раз меньше, чем у пенопласта, однако он обладает чрезвычайно высокой энергией поглощения. Это означает, что новая разработка может применяться в областях термоизоляции, электропроводящих устройств, а также шумо- и виброизоляции.

Автор исследования Вильям Картер (William Carter) из лаборатории HRL, курировавшей исследование, объясняет, что для создания подобного материала требуются обширные знания в области механики, поскольку многое зависит именно от конструкции.

Новый ультралегкий материал имеет плотность 0,9 мг на см3

«Современные здания, вроде Эйфелевой башни имеют cравнительно небольшой вес именно благодаря уникальной конструкции. Мы произвели революцию, воссоздав эту концепцию в нано-масштабе. Весь фокус заключался в том, чтобы изготовить взаимосвязанные полые трубки с толщиной стенки в 1000 раз тоньше человеческого волоса», – отмечает Картер.

Полученный материал имеет плотность 0,9 миллиграммов на кубический сантиметр, в то время как аэрогель диоксида кремния, ранее носивший звание самого легкого материала, обладает тем же показателем на уровне 1,0 миллиграмм на кубический сантиметр.

• Такие уникальные показатели достигнуты во многом за счет трубчатой структуры материала. Другие сверхлегкие вещества имеют клеточное строение, из-за чего они отличаются меньшей жесткостью и, в большинстве своем, слабой проводимостью.

Материал из полых металлических трубок не только может проводить ток, но и успешно выдержал стресс-тест, в ходе которого был сжат почти в два раза, однако после снятия нагрузки восстановил 98% первоначальной высоты и полностью вернул себе исходную форму.

«Материалы становятся гораздо прочнее, когда размеры сводятся к наноуровню. Добавьте к этому возможность адаптации архитектуры к давлению и другим внешним условиям, и получите по-настоящему уникальный материал», – заметил член исследовательской команды Лоренцо Валдевит (Lorenzo Valdevit).

http://mir24.tv/…ence/4438246