0

sdílení

Ultralehký materiál, který je 10x pevnější než ocel

Ján Bučko / 25. ledna 2017 / Zajímavosti

zdroj: inhabitat.com

Když si představíš něco opravdu pevného a silného, bude to pravděpodobně husté a těžké jako ocel. Inženýři z MIT (Institut technologií v Massachusetts) vytvořili jednu z nejsilnějších struktur vůbec, která však připomíná spíše pěnovou hračku. Je pevnější než ocel, ale zároveň má menší hustotu než plastová taška. Jak je to možné? 

 

Grafen jako zázrak

Výzkumníci na výrobu použili částečky grafenu, který je uznáván jako světově nejsilnější dvourozměrný materiál. Otázkou však zůstává, jak se může zapracovat do trojrozměrné sféry. Spolupráce matematiků, stavebních inženýrů a vědců přinesla své ovoce. Na řešení tohoto problému šli od základů, a to analýzou jeho struktury na atomární úrovni. Následně vytvořili matematický model, který přesně určil, jak vytvářet pozoruhodně silné materiály. Vznik výsledných křivek a labyrintu struktury, tedy gyroidu, ovlivňuje přesné množství tepla a tlaku. Jednotlivé grafenové části se tak spojily do velké pavučinové sítě, jejíž hustota je oproti klasické oceli pouze 5 %.

Zdroj: 3dprint.com

Podstatná je geometrie

Vědci z Cambridgské univerzity přišli na to, že zdánlivě magické vlastnosti materiálu nejsou zcela závislé na používaných atomech grafenu. Tajnou složkou je způsob, jakým se tyto atomy spojují a vyrovnávají. Na základě provedených kompresních testů 3D modelů dokonce tvrdí, že daný materiál se dá nahradit čímkoliv. Dominantním faktorem je tedy výpočet výsledné geometrie, která skrývá velký potenciál. Inženýři zkonstruovali houbovitý tvar podobající se korálům. Síla takového materiálu pochází z obrovského poměru jeho povrchové vrstvy k jeho objemu. Model tak dokáže ustát obrovské množství deformační energie i přesto, že má tenčí stěny.

Zdroj: 3dprintingindustry.com

Obtíže při výrobě

Jednou z překážek pro vytváření těchto materiálů je nedostatek průmyslových kapacit pro jejich výrobu. Vědci předpokládají, že skutečné částice by mohly být použity jako šablony potažené grafenové vrstvou z chemických par. Tím pádem by vznikaly nové moduly na principu lega. V budoucnu by se tedy masivní mosty a projekty mohly stavět s pomocí gyroidového betonu, který by jim zajistil unikátní vlastnosti. Byly by ultra silné, lehké a díky nesčetným vzduchovým bublinám i dokonale tepelně izolované. Zjevně jde o průlomový objev s nekončící škálou možných praktických aplikací. Myslíš si to také? Využijeme ho v budoucnu? Napiš svůj názor.

Zdroj:  Inhabitat
Přidat komentář (0)
[display_facebook_embed_rotate]