Ученые создали самую маленькую нанорешетку

5 Февраля 2016, Николай Хижняк 15

microlattice

Ученые из Технологического института Карлсруэ (KIT) создали самую маленькую в мире решетчатую структуру. Состоящая из распорок и скоб длиной не более 1 микрометра и 200 нанометров в диаметре, конструкция обладает общим размером менее 10 микрометров, но при этом может похвастаться повышенным по сравнению с большинством твердых материалов коэффициентом прочности.

Специалисты из KIT говорят, что их решетчатая конструкция берет новые вершины прочности для метаматериалов (рукотворных материалов, обладающих свойствами, которые не встречаются в природе) благодаря своим размерам, которые примерно в пять раз меньше других аналогичных метаматериалов. Конструкция состоит из стеклоуглерода, являющегося одной из форм чистого углерода, но при этом наделенного свойствами стекла, керамики и графита.


Производство решетки началось с трехмерного процесса литографии, трехмерной печати, в рамках которой управляемые компьютером лазеры наделили конструкцию формой и первоначальной прочностью. Обычно этот процесс позволяет создавать решетки размером от 5 до 10 микрометров в длину и 1 микрометр в диаметре, поэтому ученые наделили конструкцию свойствами стекла, а затем впервые подвергли микрорешетчатую конструкцию пиролизу.

Пиролиз, в свою очередь, представляет собой термический процесс разложения органических и неорганических соединений при полном отсутствии кислорода. В данном случае решетку поместили в вакуумную среду и подвергли нагреву до 900 градусов Цельсия, что фактически уничтожило все химические соединения и элементы (за исключением углерода) и оставило лишь голый каркас.

kit-microlattice-1

При дальнейшем анализе полученной решетчатой конструкции ученые отметили удивительные свойства структурной стабильности под воздействием на нее давления.

«Согласно результатам наших наблюдений, уровень прочности решетки приближается к теоретическому максимуму неструктурного стеклоуглерода», — говорит профессор Оливер Крафт, соавтор данного исследования.

«Только алмазы обладают более высокой структурной стабильностью».

Исследователи считают, что такие микрорешетки могут однажды найти свое применение при производстве различных электродов, фильтров в химическом производстве или оптических компонентов, использующихся в сфере телекоммуникаций.

Ведущий автор данного исследования, доктор Дженс Баэур отмечает, что микроструктурная решетка обладает меньшей плотностью, чем вода, но при этом она такая же прочная, как сталь.

Ученые создали самую маленькую нанорешетку

15 комментариев Оставить свой

  1. tarkit

    опять вопрос практики, сделать более большой образец с такими же показателями - нереальный труд, а по прочности все равно он все равно не будет таким каким нам он нужен.
    Ну ни чего создадут когда ни будь материал такой плотности и дешевизны чтобы им можно было вместо армированого бетона пользоваться

    • SpectreForce

      tarkit, Развитие метаматериалов "запланировано" на вторую половину 21-го века.

      • botancik

        SpectreForce, немогу счесть о скольки разных вариаций прочитал. но в кратце - каждый из всех кто придумал своеобразный матерьял говорил "в будущем будем производить" - если вы вникли как его мурыжат чтоб сделать "крошку" - и выходит "крошка" дороже алмаза....
        я отвожу такие открытия к простым опытам и не больше.....

        • tarkit

          botancik, вот и я о том же.
          помните статью про нанотрубки - за ними будущее и тд. и тп. а на деле произвести хотя бы метр материала из которого реально что либо сделать - нерельная задача, дорого, медленно и просто скучно)

  2. tabasko

    Ну хоть такие показатели! Уже радует что лазеры высокоточные им доверили не зря.

  3. tabasko

    Хотя взять например графеновую одноатомную решётку и положить друг на друга, куда меньше решёточка получится.

  4. matva

    Красиво то как... Нет, ну вот есть красота в строго симметричных математических формах...

    • mr Vanya

      matva, И всё же это может оказаться просто картинкой, Компьютерной 3D моделью

      • botancik

        mr, злая шутка)

      • pavmail

        mr, Удивительно, но всегда находится хотя бы один пессимист.

  5. fokas.pokas

    Хорошая презентация. Даже пьедестальчик организовали :D

  6. yar

    Чай цедить

  7. 89251019047

    Зачем такая нужна?😂😂😂😂😅😅😅

  8. 89251019047

    Ясно ,интересно сколько такая вещь будет стоить .Она просто жизненно не обходима :D

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.