Команда ученых Политехнического университета Виргинии под руководством Сяойо Чжэна описала новый процесс создания легких, прочных и сверхэластичных металлических наноструктур с беспрецедентной масштабируемостью. Благодаря трехмерной структуре и полым нанотрубкам растяжимая упругость возрастает в 4 раза по сравнению с легкими металлами и керамической пеной.
Процесс, который использовал Чжэн и его коллеги для создания такого материала является инновацией в технологии цифровой 3D-печати, поскольку преодолевает привычный компромисс между высоким разрешением и объемом, главным ограничением масштабирования у современных микро- и нанорешеток.
Материалы, которые можно производить в наномасштабе, к примеру, графеновые листы, могут быть в 100 раз прочнее стали, но если нарастить их вверх, прочность уменьшится на 8 порядков, то есть станет в 100 миллионов раз меньше.
«Повышение упругости и гибкости, приобретенное в ходе нового процесса и дизайна, произошло без применения мягких полимеров, тем самым металлические материалы подходят для создания гибких сенсоров и электроники для экстремальных условий, где требуется термо- и химостойкость», — говорит Чжэн.
Ученые открыли непроницаемые и одновременно прозрачные материалы
Кейсы
Многоуровневая иерархическая решетка увеличивает также площадь поверхности, через которую проникают фотоны, поскольку они могут проходить со всех направлений, и их можно собирать не только с поверхности, как в случае обычных солнечных панелей, но и внутри решетки.
Одним из главных преимуществ этого открытия можно считать способность создавать мультифункциональные неорганические материалы, металлы или керамику, которые могут собирать энергию солнца.