Prima pagină Stiinta

Materialul viitorului?! Inginerii au creat ''lemnul metalic''. Are duritatea titanului şi densitatea lemnului

Alexandru Voiculescu 01.30.2019 | ● Vizualizări: 1817
Credit: University of Pennsylvania     + zoom
Galerie foto (1)

Titanul este la fel de dur ca oţelul, dar este de două ori mai uşor. Aceste proprietăţi depind de modul în care atomii sunt aranjaţi, dar defectele pot apărea în procesul de fabricare, ceea ce înseamnă că aceste materiale sunt doar o fracţie din duritatea de care sunt teoretic capabile. Un arhitect care lucrează la scara atomică poate proiecta şi construi noi materiale care au un raport duritate-masă mai bun. Într-un nou studiu, cercetătorii americani şi britanici au reuşit chiar acest lucru.

Publicată în Nature Scientific Reports, lucrarea specialiştilor de la School of Engineering and Applied Science din cadrul University of PennsylvaniaUniversity of Illinois şi University of Cambridge a presupus construirea unei folii de nichel cu pori nanometrici care îl fac dur precum titanul, dar de 4-5 ori mai uşor, scrie Phys.

Spaţiul gol al porilor şi procesul de autoasamblare în care poate fi realizat fac metalul poros să fie asemănător cu un material natural precum lemnul.

De asemenea, aşa cum porozitatea lemnului are funcţia biologică de a transporta energia, spaţiul gol din „lemnul metalic” poate fi umplut cu alte materiale. Spre exemplu, umplerea cu materiale care să reprezinte anodul şi catodul ar permite lemnului metalic să aibă mai multe atribuţii. Spre exemplu, din material se pot construi aripi de avion sau membre prostetice care mai îndeplinesc şi rolul de baterie.



Studiul a fost condus de James Pikul de la University of Pennsylvania. Bill King şi Paul Braun de la University of Illinois, alături de Vikram Deshpande de la Cambridge, au contribuit la studiu.

„Motivul pentru care îl numim lemn metalic nu constă doar în densitatea sa, care este apropiată de cea a lemnului, ci şi în natura sa celulară”, a precizat Pikul. „Materialele celulare sunt poroase; dacă te uiţi la fibrele lemnoase, ce vezi? - părţi care sunt groase şi dense pentru a susţine structura şi părţi care sunt poroase şi făcute să susţină funcţiile biologice, precum transportul la şi de la celule. Structura noastră este similară. Avem zone care sunt dense cu bare dure (flaminaj) de metal şi zone care sunt poroase. Operăm la scara de dimensiuni unde duritatea flaminajului se apropie de maximul teoretic”, a adăugat cercetătorul.

„Ştiam că dimensiunile mai mici înseamnă duritate mai mare, dar oamenii nu au putut realiza materiale cu aceste structuri care sunt suficient de mari pentru a construi ceva util cu ele. Multe exemple realizate din materiale puternice au fost de dimensiunea unei musculiţe, dar cu abordarea noastră, putem face mostre care sunt de 400 de ori mai mari”, a mai afirmat Pikul.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Inovaţia în domeniul materialelor piezoelectrice care poate schimba radical modul în care fabricăm orice obiect

O nouă abordare revoluţionară poate duce la crearea unor noi tipuri de baterii cu capacitate de stocare mai ridicată

Savanţii au inventat o metodă prin care pot micşora obiecte la scară microscopică

Inovaţie extrem de importantă în ştiinţa materialelor. Cercetătorii au putut topi aurul la temperatura camerei