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

Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.