Riemen vast! Een nieuwe materiaalklasse is hier

02 juni 2023 (Nanowerk Nieuws) Meestal sluiten de twee karakteriseringen van een materiaal elkaar uit: iets is óf stijf, óf het kan trillingen goed absorberen – maar zelden allebei. Als we echter materialen zouden kunnen maken die zowel stijf zijn als trillingen goed kunnen absorberen, zouden er een hele reeks potentiële toepassingen zijn, van ontwerp op nanoschaal tot lucht- en ruimtevaarttechniek.

Het knikken doet de truc

Een team onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam heeft nu een manier gevonden om materialen te maken die stijf zijn, maar toch goed in het absorberen van trillingen – en even belangrijk: die heel licht kunnen worden gehouden. David Dykstra, hoofdauteur van de publicatie (Geavanceerde materialen, "Buckling Metamaterials for Extreme Vibration Damping"), legt uit: “We ontdekten dat het de truc was om materialen te gebruiken die knikken, zoals dunne metalen platen. Wanneer ze op een slimme manier in elkaar worden gezet, worden constructies gemaakt van dergelijke geknikte platen uitstekende trillingsdempers – maar tegelijkertijd behouden ze veel van de stijfheid van het materiaal waaruit ze zijn gemaakt. Bovendien hoeven de platen niet heel dik te zijn, waardoor het materiaal relatief licht gehouden kan worden.” De afbeelding toont een voorbeeld van een materiaal dat het knikken van metalen platen gebruikt om al deze gewenste eigenschappen te combineren: Een geknikt materiaal dat zowel stijf is als goed in het absorberen van trillingen. (Afbeelding: D. Dykstra et al.)

Een groot aantal toepassingen

De onderzoekers onderzochten de eigenschappen van deze geknikte materialen grondig en ontdekten dat ze allemaal deze magische combinatie vertoonden van stijfheid en het vermogen om trillingen te verspreiden. Omdat bekende materialen niet deze gewenste combinatie van eigenschappen hebben, zijn de nieuwe, in het laboratorium gemaakte materialen (of metamaterialen) hebben een zeer breed scala aan potentiële toepassingen, en op een zeer breed scala aan schaalniveaus. Mogelijke toepassingen variëren van metergroot (denk aan lucht- en ruimtevaart, automobieltoepassingen en vele andere civiele ontwerpen) tot microschaal (toepassingen zoals microscopen of nanolithografie).

[Ingesloten inhoud]

Dykstra: “Mensen bouwen graag dingen – kleine dingen en grote dingen – en we willen bijna altijd dat deze structuren licht zijn. Als dat kan met materialen die zowel stijf als schokabsorberend zijn, kunnen veel bestaande ontwerpen worden verbeterd en worden veel nieuwe ontwerpen mogelijk. Er komt werkelijk geen einde aan de mogelijke toepassingen!”

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoAiStream. Web3 gegevensintelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• De toekomst slaan met Adryenn Ashley. Toegang hier.
• Koop en verkoop aandelen in PRE-IPO-bedrijven met PREIPO®. Toegang hier.
• Bron: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63101.php