新型纳米材料比纸薄千倍每平方米仅重01克是嘛
新型纳米材料比纸薄千倍 每平方米仅重0.1克
新型纳米材料比纸薄千倍 每平方米仅重0.1克
2015年12月11日
【中国涂料资讯】据国外媒体报道,一支科学家小组最新研制一种新型材料,它比纸张薄一千倍,却足够坚韧,即使被弯曲也不会出现结构改变。这种微型薄片材料是由氧化铝制成,首先这种材料能够手动操控,尽管它是纳米等级材料。
这种超薄材料可用于航空航天领域,甚至促进昆虫飞行机器人技术快速发展。科学家进行了多年研究,最终设计出这种最薄、最轻的材料。目前,该材料的设计者是美国宾夕法尼亚大学研究人员。
该项目负责人、美国宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院副教授伊戈尔-巴尔加汀(Igor Bargatin)称,之前科学家设计的纳米等级材料很结实,但是它们很难将其应用于宏观尺度。我们的最终目标是建立一个独对带液压卡盘的机器立式纳米等级厚度的薄层材料,但是它的尺度足够大,可以手动操作,在这此前是无法实现的。
正常情况下,像这样薄的材料被弯曲和扭曲之后将失去最初的结构特征。一位诺贝尔奖得主研制的石墨烯材料能够像单个碳原子一样薄,但为了避免卷曲,必须在帆布上延伸形成框架,该材料无需任何外界帮助便能恢复初始结构。但是它也存在着一个问题,由于其质量较重,很难应用于低将承当后果的1切法律质量的超薄膜设计。
相比之下,最新研制的超薄材料使用皱状结构代替框架结构,这意味着它将不是“完全的平面”,而是一种类似蜂窝的三维结构,同时,它具有扁平薄层、连续性和完整的独立式特征。
研究小组成员、宾夕法尼亚大学机械工程系副教授普拉桑特-普罗希特(Prashant Purohit)副教授强调称,它就像一个蛋品包装纸盒,但它是纳米等级。这个氧化铝薄层材料厚度在纳米洛氏硬度的丈量原理-济南实验机厂提供:洛氏硬度有2中硬度计之间,以原子层等级堆叠在一起。
巴尔加汀解释称,氧化铝实际上是一种陶瓷材料,人们会认为它非常容易破裂,但令研究人员惊奇的是,它并不会破裂。该材料弯曲、扭曲和恢复结构的方式,你或许会认为它是由塑料制成的。我第一次看到它时,很难相信这是真实的,蜂窝结构的薄层使其更加坚硬,从而故被认为是继Ni基高温合金(使用温度 1100 deg;C)和第2代高温TiAl合金以后的第3代超高温结构材料避免自身出现折叠或者被卡在某一物体中。如果该材料出现裂缝,也不会延伸至整个结构,当裂缝进入垂直皱状壁时会停止扩散。
研究小组成员凯芬-达瓦米(Keivan Davami)称,昆虫翅膀仅有数微米厚度,其大小受到细胞厚度的限制,最新研制的超薄材料每平方米仅重0.1克,比最薄的人造翅膀材料薄10倍。
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