دانشمندان ماده‌ای ساخته‌اند که هم قوی و هم انعطاف‌پذیر است.

مواد طبیعی: یک متاماده ساخته شده است که استحکام و انعطاف‌پذیری را با هم ترکیب می‌کند.

به گزارش مجله خبری نگار،دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) یک متاماده منحصر‌به‌فرد توسعه داده‌اند که استحکام بالا و قابلیت کشش‌پذیری را با هم ترکیب می‌کند - ویژگی‌هایی که قبلاً ناسازگار تلقی می‌شدند. جزء اصلی این ماده - اکریلیک سفت و سخت، شبیه به پلکسی گلاس - به لطف معماری خاص خود، خواصی مشابه لاستیک نرم دارد، اما فوق‌العاده بادوام باقی می‌ماند. این کار در مجله Nature Materials منتشر شده است.

راز این نوآوری در چیزی به نام شبکه دوتایی نهفته است: میکرومیله‌های سفت و سخت با مارپیچ‌های نرم در هم تنیده می‌شوند و یک ساختار پیچیده را تشکیل می‌دهند که با دقت نانومتری با استفاده از لیتوگرافی دو فوتونی چاپ شده است. این ترکیب به ماده اجازه می‌دهد تا بیش از چهار برابر طول اولیه خود کش بیاید، در حالی که خود اکریلیک اصلاح نشده عملاً غیرالاستیک است و به راحتی تحت تغییر شکل می‌شکند.

دانشمندان با الهام از ساختار هیدروژل‌ها، که نرمی و استحکام را از طریق پلیمر‌های پیوند عرضی ترکیب می‌کنند، برای اولین بار رویکرد مشابهی را برای ایجاد متامتریال‌ها به کار برده‌اند. ساختار حاصل نه تنها قادر به تحمل بار‌های مکانیکی قابل توجه است، بلکه از طریق درهم‌تنیدگی و اصطکاک بین الیاف نرم، انرژی را به طور مؤثر جذب می‌کند. با وارد کردن "نقص‌های" مصنوعی - سوراخ‌ها - به ساختار، یک اثر شگفت‌انگیز به دست آمد که انعطاف‌پذیری و استحکام ماده را افزایش می‌دهد.

پروفسور کارلوس پورتلا، نویسنده اصلی این مطالعه، خاطرنشان کرد: «ما در حال گسترش مرز‌های فرامواد هستیم. اکنون می‌توانیم نه تنها فلزات، سرامیک‌ها و حتی شیشه‌های قوی، بلکه انعطاف‌پذیر نیز بسازیم و دری را به سوی کاربرد‌های جدید متعدد بگشاییم.»

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری