Allacciati le cinture! Una nuova classe di materiali è qui

02 giugno 2023 (Notizie Nanowerk) Di solito, le due caratterizzazioni di un materiale si escludono a vicenda: qualcosa è rigido oppure può assorbire bene le vibrazioni, ma raramente entrambe le cose. Tuttavia, se potessimo realizzare materiali che siano rigidi e adatti ad assorbire le vibrazioni, ci sarebbero tutta una serie di potenziali applicazioni, dalla progettazione su scala nanometrica all’ingegneria aerospaziale.

L'instabilità fa il trucco

Un team di ricercatori dell’Università di Amsterdam ha ora trovato un modo per creare materiali rigidi, ma comunque in grado di assorbire le vibrazioni e, cosa altrettanto importante, che possano essere mantenuti molto leggeri. David Dykstra, autore principale della pubblicazione (Materiale avanzato, "Metamateriali deformabili per lo smorzamento estremo delle vibrazioni"), spiega: “Abbiamo scoperto che il trucco era usare materiali che si deformano, come sottili lamine di metallo. Se assemblate in modo intelligente, le costruzioni realizzate con tali lamiere deformate diventano ottimi assorbitori di vibrazioni, ma allo stesso tempo preservano gran parte della rigidità del materiale di cui sono costituite. Inoltre, non è necessario che le lastre siano molto spesse e quindi il materiale può essere mantenuto relativamente leggero”. L'immagine mostra un esempio di un materiale che utilizza l'instabilità delle lamiere per combinare tutte queste proprietà desiderate: Un materiale deformato che è allo stesso tempo rigido e capace di assorbire le vibrazioni. (Immagine: D. Dykstra et al.)

Una miriade di applicazioni

I ricercatori hanno studiato a fondo le proprietà di questi materiali deformati e hanno scoperto che tutti mostravano questa magica combinazione di rigidità e capacità di dissipare le vibrazioni. Poiché i materiali noti non hanno questa combinazione desiderata di proprietà, i nuovi materiali realizzati in laboratorio (o metamateriali) hanno una gamma molto ampia di potenziali applicazioni e su una gamma molto ampia di scale. I possibili usi vanno dalle dimensioni del metro (si pensi alle applicazioni aerospaziali, automobilistiche e molti altri progetti civili) alla microscala (applicazioni come microscopi o nanolitografia).

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Dykstra: “Agli esseri umani piace costruire cose – piccole e grandi cose – e quasi sempre vogliamo che queste strutture siano leggere. Se ciò potesse essere fatto con materiali che siano rigidi e capaci di assorbire gli urti, molti progetti esistenti potrebbero essere migliorati e molti nuovi progetti diventerebbero possibili. Non c’è davvero fine alle possibili applicazioni!”

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• Fonte: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63101.php