کربن نانوساختار ایجاد شده است که قوی تر از الماس

محققان در دانشگاه کالیفرنیا ایروین و دیگر نهادهای معماری طراحی بشقاب-nanolattices — نانومتر اندازه کربن سازه — که در حال قوی تر از الماس به عنوان یک نسبت استحکام به چگالی.

در یک مطالعه اخیر در ارتباطات طبیعتدانشمندان گزارش موفقیت در مفهوم و ساخت این مواد که متشکل از نزدیک در ارتباط سلول بسته صفحات به جای استوانه خرپا مشترک در این ساختار بیش از چند دهه گذشته.

“قبلی پرتو مبتنی بر طرح های در حالی که علاقه زیادی به حال نشده است به طوری کارآمد از نظر خواص مکانیکی” گفت: نویسنده مسئول ینس بائر یک UCI محقق در مکانیک و مهندسی هوا فضا. “این کلاس جدید از بشقاب-nanolattices است که ما ایجاد شده است به طور چشمگیری قویتر و سخت تر از بهترین پرتو-nanolattices.”

با توجه به مقاله team طراحی شده است و نشان داده شده است برای بهبود متوسط عملکرد استوانه پرتو مبتنی بر معماری تا 639 درصد در قدرت و 522 درصد در سفتی.

اعضای معماری مواد آزمایشگاهی از لورنزو Valdevit, UCI استاد علم مواد و مهندسی و همچنین مکانیک و هوافضا مهندسی تایید یافته های خود را با استفاده از یک ميکروسکوپ الکترونی و دیگر فن آوری های ارائه شده توسط ایروین مواد موسسه تحقیقات.

“دانشمندان پیش بینی کرده اند که nanolattices مرتب شده در یک صفحه بر اساس طراحی خواهد بود فوق العاده قوی و گفت:” منجر نویسنده کامرون کلاهبردار یک UCI دانشجوی کارشناسی ارشد در علم مواد و مهندسی. “اما مشکل در ساخت سازه این راه بدان معنی است که این نظریه هرگز ثابت شده تا زمانی که ما موفق به انجام آن است.”

بائر گفت: این تیم دستاورد استوار در یک مجتمع 3D چاپ لیزری فرآیند به نام دو فوتون لیتوگرافی لیزر مستقیم نوشتن. به عنوان یک اشعه ماوراء بنفش-حساس به نور رزین اضافه شده است لایه لایه مواد می شود یک جامد پلیمر در نقاط که در آن دو فوتون را ملاقات کند. این روش قادر به رندر تکرار سلول است که تبدیل شدن به صفحات با چهره به عنوان نازک به عنوان 160 نانومتر.

بائر گفت: این تیم دستاورد استوار در یک مجتمع 3D چاپ لیزری فرآیند به نام دو فوتون پلیمریزاسیون مستقیم لیزر نوشتن. به عنوان یک لیزر متمرکز شده است در داخل یک قطره از یک اشعه ماوراء بنفش-حساس به نور رزین مایع این مواد می شود یک جامد پلیمری که در آن مولکول ها به طور همزمان ضربه توسط دو فوتون. با اسکن لیزر و یا در حال حرکت به مرحله در سه بعد روش قادر به ارائه دوره مقدمات از سلول های هر یک متشکل از مجموعه ای از صفحات به عنوان نازک به عنوان 160 نانومتر.

یکی از این گروه نوآوری شامل سوراخ کوچک در صفحات است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد به حذف بیش از حد رزین از پایان مواد. به عنوان گام نهایی این شبکه از طریق تجزیه در اثر حرارت که در آن آنها در حال گرم تا 900 درجه سانتیگراد در یک خلاء برای یک ساعت. به گفته بائر, نتیجه نهایی به شکل مکعب شبکه از شیشه کربن است که دارای بالاترین قدرت دانشمندان همیشه فکر می کردم ممکن است برای چنین یک ماده متخلخل.

بائر گفت که یکی دیگر از هدف و دستاورد این پژوهش برای بهره برداری ذاتی اثرات مکانیکی پایه مواد. “را به عنوان شما را در هر قطعه از مواد به طور چشمگیری کاهش حجم آن را به 100 نانومتر آن رویکردهای نظری کریستال بدون خلل و فرج و یا ترک. کاهش این معایب را افزایش می دهد سیستم را به طور کلی قدرت” او گفت:.

“هیچ کس تا به حال ساخته شده است این ساختار مستقل از مقیاس قبل” اضافه شده Valdevit که هدایت UCI موسسه برای طراحی و تولید و نوآوری است. “ما اولین گروه تجربی اعتبار است که آنها می تواند انجام دهد و همچنین پیش بینی کرد در حالی که همچنین نشان می دهد یک معماری مواد بی سابقه مقاومت مکانیکی.”

Nanolattices نگه داشتن وعده های بزرگ برای مهندسین سازه به خصوص در صنعت هوافضا به دلیل آن امیدوار است که ترکیبی از قدرت و کم جرم تراکم تا حد زیادی افزایش خواهد هواپیما و فضاپیما عملکرد.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>