Pane kinni! Uus materjalide klass on kohal

Pane kinni! Uus materjalide klass on kohal

Allikasõlm: 2697556
02. juuni 2023 (Nanowerki uudised) Tavaliselt on materjali kaks iseloomustust üksteist välistavad: miski on kas jäik või neelab hästi vibratsiooni – kuid harva mõlemat. Kui aga suudaksime valmistada materjale, mis on nii jäigad kui ka hästi vibratsiooni neelavad, oleks terve hulk potentsiaalseid rakendusi alates nanomõõtmelisest disainist kuni kosmosetehnikani.

Kukkumine ajab asja ära

Amsterdami ülikooli teadlaste meeskond on nüüd leidnud viisi, kuidas luua materjale, mis on jäigad, kuid siiski hästi neelavad vibratsiooni – ja mis sama oluline, mida saab hoida väga kergena. David Dykstra, väljaande juhtiv autor (Advanced Materials, "Kummutavad metamaterjalid äärmusliku vibratsiooni summutamiseks"), selgitab: „Me avastasime, et nipp seisnes selliste materjalide kasutamises, mis painduvad, nagu õhukesed metalllehed. Nutikalt kokku pannes muutuvad taolistest pandlalehtedest tehtud konstruktsioonid suurepäraseks vibratsiooni neelajaks – kuid samas säilitavad nad palju materjali jäikust, millest need on tehtud. Pealegi ei pea lehed väga paksud olema ja nii saab materjali suhteliselt kerge hoida. Pildil on näide materjalist, mis kasutab seda metalllehtede paindumist, et ühendada kõik need soovitud omadused: tekst Pandlaga materjal, mis on ühtaegu jäik ja neelab hästi vibratsiooni. (Pilt: D. Dykstra et al.)

Hulk rakendusi

Teadlased uurisid põhjalikult nende pandlaga materjalide omadusi ja leidsid, et need kõik näitasid seda maagilist jäikuse ja vibratsiooni hajutamise võime kombinatsiooni. Kuna teadaolevatel materjalidel pole seda soovitud omaduste kombinatsiooni, on uutel laboris valmistatud materjalidel (või metamaterjalid) millel on väga lai valik potentsiaalseid rakendusi ja väga laias ulatuses. Võimalikud kasutusalad ulatuvad meetrisuurustest (mõelge kosmosetööstusele, autotööstusele ja paljudele muudele tsiviilkonstruktsioonidele) kuni mikroskaalani (nt mikroskoobid või nanolitograafia).

[Varjatud sisu]

Dykstra: „Inimestele meeldib ehitada asju – väikseid ja suuri asju – ja me tahame peaaegu alati, et need struktuurid oleksid kerged. Kui seda saab teha materjalidega, mis on nii jäigad kui ka hästi lööke neelavad, saab paljusid olemasolevaid kujundusi täiustada ja võimalikuks saada palju uusi kujundusi. Võimalikel rakendustel pole tõesti lõppu!”

Ajatempel:

Veel alates Nanowerk