Інженерам Пенсільванського університету вдалося перетворити звичайний нікель в новий матеріал: міцний, як титан, але в чотири-п'ять разів легше. Він отримав робочу назву «металеве дерево», оскільки має «високу механічну міцність, як дерево» і «хімічну стійкість металу». Керівник дослідження і старший викладач Школи інженерних і прикладних наук (Penn Engineering) Джеймс Пікуль; робота опублікована в журналі Scientific Reports.
2.jpg

Матеріал під мікроскопом
help ukraine
Зображення надано Школою інженерії та прикладних наук Пенсільванського університету

Щільність нового матеріалу також виявилася наближеною до щільності деревини. Щоб домогтися таких показників, дослідникам довелося провести роботу на нанорівні. Вони посилили «несучі опори» і вбудували порожнини в атомну структуру нікелю. В результаті близько 70% кінцевого матеріалу — це порожній простір. Блок «металевого дерева» не тоне у воді.

1.jpg

Матеріал під мікроскопом
Зображення надано Школою інженерії та прикладних наук Пенсільванського університету

Вчені Пенсільванського університету взяли крихітні пластикові сфери (діаметром кілька сотень нанометрів) і помістили в воду. У міру того, як вода випаровувалася, форми осідали на дні і складалися рівними рядами — на зразок акуратно укладених «гарматних ядер». На цей кристалічний каркас потім напилюють тонкий шар нікелю, після чого пластикові форми видалили за допомогою розчинника.

4.png

Процес виготовлення
Зображення надано Школою інженерії та прикладних наук Пенсільванського університету

В результаті проведеного експерименту вийшов лист «нікелевої фольги» — площею приблизно кілька квадратних сантиметрів. Цього достатньо, щоб використовувати матеріал, наприклад, у виробництві телефонів, але не більше того. Щоб масштабувати проект і підготувати «металеву деревину» до комерційного виробництва, потрібні додаткові випробування.

3.png

Зразок готового матеріалу
Зображення надано Школою інженерії та прикладних наук Пенсільванського університету

Джеймс Пікуль каже, що підсумковий матеріал не тільки високоефективний, але ще і дуже красивий — завдяки своїй пористій наноструктурі, він «безпосередньо взаємодіє зі світлом». І може бути корисний архітекторам, оскільки дозволяє заповнити пустоти «потрібними» субстанціями. «Через нього може проникати вітер або дощова вода», — пояснює керівник команди. В загальному все як у дерев: «міцні і товсті частини зроблені для утримання конструкції, а пористі — для підтримки біологічних функцій, на зразок транспортування [життєво важливих речовин] в клітини».
 

Написати коментар (0)





Для розміщення виставки у календарі напишіть в редакцію порталу.

%EXHIBITION_1%