Нова «металева деревина» може привести до надлегких машин
Чудо-матеріал
Дослідники створили «металеве дерево», настільки ж міцне, як титан, але досить легке, щоб плавати у воді.
Прямо зараз, вони можуть робити тільки невелика кількість металевої деревини за раз — але якщо вони зможуть знайти спосіб збільшити виробничий процес, матеріал може привести до всього: від дуже міцних смартфонів до надлегких автомобілів.
Сильний матеріал
Дослідники з Університету Пенсільванії, Іллінойського університету в Урбані-Шампейн і Кембріджського університету докладно розповідають про те, як вони створили металеве дерево, в дослідженні, нещодавно опублікованому в журналі Scientific Reports.
Спочатку вони підвісили крихітні пластикові кульки, кожна шириною в кілька сотень нанометрів, у воду. Потім вони випаруються воду, в результаті чого сфери склалися в упорядкованому порядку. Після цього вони використовували процес, званий гальванічним покриттям, щоб покрити сфери нікелем. Нарешті, вони використовували розчинник для розчинення пластикових сфер, залишаючи на місці лише нікелеву грати.
Близько 70 відсотків одержуваного матеріалу складають порожній простір, але ця низька щільність не єдине, що матеріал має спільне з деревиною.
«Причина, по якій ми називаємо це металевим деревом, полягає не тільки в його щільності, яка приблизно дорівнює щільності деревини, але і в її клітинної природі», - сказав дослідник у своєму прес-релізі Джеймс Пікуль. «Стільникові матеріали пористі; якщо ви подивитеся на деревна зерно, це те, що ви бачите — частини, які є товстими й щільними й зроблені для утримання структури, і частини, які є пористими й зроблені для підтримки біологічних функцій, таких як транспортування в клітки та з клітин».
Гідна деревина
В даний час дослідникам потрібно близько одного дня, щоб виготовити шматок металевого дерева розміром з поштову марку. Але якщо вони зможуть ефективно розширити процес, потенційні можливості використання матеріалу численні.
Архітектори могли б використовувати його для проектування будівель з новими співвідношеннями міцності й ваги, а виробники електроніки могли б покрити ним свої пристрої, надавши їм додаткову міцність, не збільшуючи вагу. Заповнюючи пори хімічними речовинами, дослідники можуть навіть перетворити матеріал в легку акумуляторну батарею.
Тімоті Дж. Руперт, доцент кафедри матеріалознавства та інженерії в Каліфорнійському університеті в Ірвіні, який не брав участі в дослідженнях, також бачить потенційні можливості використання металевої деревини при транспортуванні.
«Можна уявити собі автомобіль з тими ж стандартами безпеки, які використовуються сьогодні, але з набагато більш легким вагою», - сказав Руперт The Philadelphia Inquirer. «Це мало б величезне значення для енергоефективності».
Іншими словами, це металеве дерево може дозволити електромобілів рухатися набагато далі на одній зарядці, усуваючи одну з основних проблем, в даний час заважає деяким водіям продавати свої автомобілі, що працюють на викопному паливі, для екологічно чистих електромобілів.
Джерело: The Philadelphia Inquirer
