Инженеры изобрели самый легкий в мире материал

На модерации Отложенный

Группа инженеров утверждает, что создала самый легкий материал в мире.

Вещество состоит из крошечных полых металлических труб, собранных в микрорешетку -перекрещивающийся диагональный образец с маленькими промежутками между трубами.

Исследователи говорят, что материал в 100 раз легче, чем пенополистирол и имеет «чрезвычайно высокие энергетические поглотительные свойства».
Потенциальная область использования этого материала включает батареи следующего поколения и амортизаторы.
Исследование было проведено в Калифорнийском университете, Ирвине, Лабораториях HRL и Калифорнийском Технологическом институте, а его результаты опубликованы в последнем выпуске журнала «Наука».

Как сказал главный автор изобретения - доктор Тобиас Шедлер, 
«Сложность состояла в том, чтобы изготовить решетку связанных между собой полых труб со стенками, в 1 000 раз более тонкими, чем человеческий волос».

Имеющий малую плотность

Плотность материала, получившегося в результате эксперимента, составляет 0,9 миллиграммов на кубический сантиметр.
Для сравнения: плотность аэрогелей кварца - самых легких твердых материалов в мире -составляет только 1.0 мг/см3.
Металлические микрорешетки имеют преимущество, потому что они на 99.99 % состоят из воздуха и всего на 0.01 % - из твердых частиц.
Инженеры говорят, что прочность материала происходит из упорядоченной природы ее решетчатого дизайна.
В отличие от него, у других сверхлегких веществ, включая аэрогели и металлическую пену, есть случайные клеточные структуры.

Это означает, что они менее жестки, прочны.
Уильям Картер, менеджер спроектированных материалов в HRL, сравнил новый материал с большими структурами, имеющими малую плотность. «Современные здания, такие как Эйфелева башня или Голден Гэйт-Бридж, невероятно легки и характеризуются малым, точно рассчитанным весом в точках распределения силы их архитектуры» - сказал он.
«Мы реконструируем легкие материалы, приводя это понятие к нано- и микровесам».

Прочный 

Чтобы изучить прочность металлических микрорешеток, команда сжимала их, пока их толщина не уменьшалась до половины их первоначального размера.
После удаления груза вещество возвращало 98 % своей оригинальной высоты и принимало свою оригинальную форму.
В первый раз, когда этот тест был выполнен и повторился, материал стал менее жестким и прочным, но ученые говорят, что дальнейшие сжатия никак не повлияли на характеристики материала.
«Материал фактически становится более прочным, поскольку измерения уменьшены до наноразмеров», - сказал член группы инженеров Лоренсо Вальдевит. «Объедините это с возможностью кроить архитектуру микрорешетки, и у вас получится уникальный клеточный материал».
Инженеры предлагают, чтобы новое вещество практически применялось в тепловой изоляции, электрических батареях и продуктах, которые должны подавлять звук, вибрацию и ударную энергию.