Ученые манипулируют атомами для создания новых материалов с поразительными свойствами. Технологический институт Карлсруэ разработал материал с «костной» структурой. Он менее плотный, чем вода, но такой же прочный, как некоторые виды стали.
Новый материал легче воды и прочный, как сталь

Ключевые требования к большинству новых материалов — это их прочность и жесткость. Для того, чтобы добиться оптимальной микроструктуры материала с требуемыми свойствами, используется компьютерное моделирование. Однако смоделировать такой материал на компьютере — это одно, а создать материал с заданной конфигурацией в масштабе человеческого волоса — совсем другое. Ранее таких инструментов просто не было.

Однако теперь немецкая компания Nanoscribe создала систему, которая позволяла бы это делать. В качестве «сырья» используется полимер. Каплю полимера, напоминающего по консистенции мед, ученые Технологического института Карлсруэ помещалина стекло и включали лазер. С помощью автоматизированного проектирования стекло перемещается таким образом, чтобы стационарный лазерный луч фокусировался только в тех точках, где материал должен быть твердым. В завершении этого процесса полимер, оставшийся жидким, вымывается, на выходе же остается материал со сложными внутренними структурами.

Для увеличения прочности материал покрывается слоем оксида алюминия (глинозема) толщиной в 50 нанометров. После стресс-тестирования был превзойден прогноз, который давала теоретическая модель. По своим свойствам разработка превосходит все природные и искусственные материалы с плотностью меньше плотности воды (1000 кг/м³), поскольку она в состоянии выдерживать давление 280 МПа (такое же, как некоторые виды стали).

Новая разработка стала первым экспериментальным доказательством того, что такие материалы могут существовать.

По сообщению phys.org