Ученые создали материал тверже алмаза

Ученые создали материал тверже алмаза Интересное

Команда ученых из Калифорнийского университета разработала углеродную наноструктуру с удивительными свойствами. Его крепость выше, чем у алмаза.

До сих пор алмаз был самым твердым минералом на нашей планете. Благодаря своим свойствам, он используется в промышленности разными способами, не говоря уже о ювелирных изделиях. Однако ученым из Калифорнийского университета удалось разработать материал, который намного прочнее алмаза.

При создании нового материала команда пошла несколько иначе. До сих пор этот тип материала создавался из труб, соединенных вместе в пространственной ферме. Вместо этого исследователи использовали тесно связанные пластины. Благодаря этому материал становится намного прочнее и жестче. Испытания показали, что прочность на 639 процентов выше, а жесткость на 522 процента.

Команда подтвердила свое открытие, используя сканирующий электронный микроскоп и другие технологии, предоставленные Институтом материаловедения Ирвина. Ученые объясняют, что их достижения основаны на сложном процессе лазерной 3D-печати, который называется двухфотонной полимеризацией. В этом процессе лазерный луч фокусируется внутри капли жидкой смолы, чувствительной к ультрафиолетовому излучению. Материал становится твердым, когда на частицы полимера одновременно воздействуют два фотона.

С помощью сканирующего лазера или путем сдвига фазы в трех измерениях, метод позволяет визуализировать периодические системы клеток. Каждый из них состоит из плиточных сборок толщиной всего 160 нанометров. Одним из нововведений, используемых учеными, являются небольшие отверстия, расположенные в пластинах, которые используются для удаления избытка смолы из готового материала.

Завершающим этапом процесса формирования материала является пиролиз. Затем материал нагревают в вакууме до температуры 900 градусов по Цельсию. В результате получается углеродная решетка в форме куба, которая чрезвычайно прочна, несмотря на свою пористость.

Такая углеродная наноструктура может быть использована преимущественно в аэрокосмической промышленности. Сочетание высокой прочности и низкой плотности значительно улучшит характеристики самолетов и космических аппаратов.

Оцените статью
Добавить комментарий