hirdetés
Tech

Az acélnál is erősebb egy új, „ultrakönnyű” anyag

Egy szivacsos szerkezetű, új „szuperanyag” nem csak könnyebb, mint a legvékonyabb műanyagok, de egyben tízszer erősebb az acélnál.
Ultrakönnyű szuperanyag Az ipari léptékű előállítása talán még jó ideig várat magára... (Forrás: dailymail.co.uk)
hirdetés

Az új „szuperanyag” apró grafénelemekből épül fel, amelyeket összepréselnek és egymáshoz illesztenek, hogy azok végül egy hálózatos szerkezetet alkossanak. A kissé a szivacséra hasonlító szerkezet szinte teljesen „üres”, a sűrűsége a kutatók szerint csupán 5 százaléka a hagyományos grafénénak.

A kedvező tulajdonságait az anyag valójában nem a grafénnak köszönheti, sokkal inkább a szerkezetének – így aztán elvileg más alapanyaggal is működhet az eljárás.

„Az alapanyagot magát bármire kicserélhetjük. A geometria a meghatározó tényező” – mondta a Massachusetts Institute of Technology kutatója, Markus J. Buehler.

A grafén apró szénatomokból épül fel, és a világ egyik legerősebb anyaga, ráadásul egyedülálló elektromos tulajdonságokkal is bír – amennyiben nagyon vékony kis lapocskákba rendeződik. Sajnálatos módon azonban ezeket a jó tulajdonságait könnyen elveszítheti, ha „háromdimenziós”, nagyobb tárgyakká formálják.

Korábbi kutatások során felvetették a lehetőségét annak, hogy amennyiben megfelelő módon igazítják össze a grafénatomokat, úgy akár a háromdimenziós térben is erős maradhat az anyag – amikor azonban végül az előállított anyag tesztelésére került a sor, sajnálatos módon a várakozásoktól nagy mértékben elmaradt az eredmény. Több százezerszer „gyengébb” volt ugyanis a vártnál az előállított anyag.

A pillanatnyi csalódást követően a kutatók visszatértek az alapokhoz, és atomi szinten kezdték tanulmányozni a grafént. Egy matematikai modellt is készítettek, amely megbecsüli, hogy hogyan készíthetőek különösen erős anyagok. Megfelelő hő- és nyomásviszonyok mellett aztán előállították a „csavarodó”, labirintus-szerű szerkezeteket.

Az anyag erőssége a kutatók szerint az egyedülálló felszíni felület-térfogat arányainak köszönhető. A január 6-án a Science Advances nevű lapban megjelent tanulmány szerzői elárulták, hogy több modellt is készítettek, amelyek erősségét aztán nagy nyomás mellett figyelték meg.

A legerősebb anyag nagyjából olyan könnyű volt, mint egy nejlonzacskó, viszont az acélnál is erősebbnek bizonyult.

Egyelőre akadályt jelent, hogy az anyag ipari léptékű előállításához nincs ismert technológia, bár a kutatók szerint van mód arra, hogy esetleg nagyobb mennyiségben is előállítsák a „szupererős” anyagot. Elképzelésük szerint a jövőben akár építmények, így hidak esetében is alkalmazhatnák a technológiát, aminek köszönhetően azok nem csak „könnyűek és erősek” lennének, de a hőségnek és a hidegnek is könnyebben ellenállnának a milliónyi apró „légzsáknak” köszönhetően.



Ha érdekesnek találta cikkünket, ossza meg másokkal is!
loading...
hirdetés
hirdetés

A weboldal cookie-kat használ a biztonságos böngészés és a legjobb felhasználói élmény biztosítása érdekében. (Részletek)

Engedélyezi a cookie-k használatát? Igen