Mikrokratownica: wytrzymały materiał składający się w 99,99% z powietrza

Materiał nazwany „Microlattice” (mikrokratownica) został stworzony przez naukowców z laboratorium HRL Malibu w Kalifornii, przy współpracy z firmami Boeing i General Motors. Mikrokratownica jest złożona z sieci mikroskopijnych, pustych w środku rurek. Jest około 100 razy lżejsza od styropianu, a do tego bardzo wytrzymała.

W celu zaoszczędzenia paliwa, firmy z przemysłu lotniczego i motoryzacyjnego ciągle pracują nad materiałami, które będą jak najlżejsze, nie tracąc przy tym swojej wytrzymałości.

Boeing zaprezentował mikrokratownice w nowym filmie, gdzie niewielki kawałek materiału został ustawiony na dmuchawcu.

„Ludzie uważają, że to musi być rodzaj jakiegoś bardzo lekkiego stopu metalu” – powiedziała Sophia Yang, chemik z Laboratorium HRL – „Tak naprawdę jest to zwykły fosforan niklu, który udało się zaprojektować w taki sposób, by zachował integralność, jednocześnie będąc tak lekkim, aby nie zaburzyć struktury latawca”.

Niesamowite właściwości materiału oparte są na podobnych zasadach, jak konstrukcja wieży Eiffla, lecz w mikroskopijnej skali. Sieć rurek naśladuje strukturę wsporników mostu, jednakże ściany rurek mają grubość jedynie stu nanometrów (są tysiąc razy cieńsze niż grubość ludzkiego włosa), przez co 99,99% objętości materiału stanowi powietrze.

Struktura budowana jest przy wykorzystaniu procesu podobnego do drukowania 3D. W procesie tym polimer reaguje na światło od razu tworząc gotową formę. Ultrafioletowe światło jest skierowane, poprzez specjalny filtr, na płynna formę polimeru. W ciągu kilku sekund zostaje stworzona trójwymiarowa kratownica. Struktura ta może być pokryta różnymi materiałami: metalicznymi, ceramicznymi lub kompozytowymi. Następnie polimer jest rozpuszczany.

Naukowcy mogą kontrolować sztywność otrzymanego materiału poprzez manipulację składem chemicznym polimeru lub kształtu filtra. Oznacza to, że mogą tworzyć zarówno elastyczne struktury absorbujące wstrząsy, jak również bardzo wytrzymałe, zapewniające wsparcie konstrukcyjne.

Boeing współpracuje z NASA i DARPA, w celu opracowania materiałów odpowiednich do konstrukcji statków kosmicznych i pojazdów naddźwiękowych.

Mikrokratownica daje nadzieję na stworzenia materiałów bardzo wytrzymałych, bardzo lekkich, jak również stosunkowo tanich w produkcji. Będą one stanowić konkurencję dla tradycyjnych materiałów. Jednakże ich komercjalizacja wymagać może jeszcze kilku lat badań.

Źródło i zdjęcie:

Lightest Metal Ever Is 99.9 Percent Air, http://www.livescience.com/  (03.12.2015)

Share Button

Powiązane wiadomości

Napisz odpowiedź

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola oznaczone są za pomocą *



© 2014 Centrum Schumpetera. WSZYSTKIE PRAWA ZASTRZEŻONE.