Wetenschap
Ultralicht metalen microrooster met een dichtheid van 0,9 mg/cm3. Afbeelding:HRL-laboratoria, Foto door Dan Little
Een team van onderzoekers van UC Irvine, HRL Laboratories en het California Institute of Technology hebben 's werelds lichtste materiaal ontwikkeld – met een dichtheid van 0,9 mg/cc – ongeveer 100 keer lichter dan piepschuim. Hun bevindingen verschijnen in het nummer van 18 november van Wetenschap .
Het nieuwe materiaal herdefinieert de grenzen van lichtgewicht materialen vanwege de unieke "micro-rooster" cellulaire architectuur. De onderzoekers konden een materiaal maken dat voor 99,99 procent uit lucht bestaat door de 0,01 procent vaste stof op de nanometer te ontwerpen, micron en millimeter schalen. "De truc is om een rooster te maken van onderling verbonden holle buizen met een wanddikte van 1, 000 keer dunner dan een mensenhaar, " zei hoofdauteur Dr. Tobias Schaedler van HRL.
De architectuur van het materiaal zorgt voor een ongekend mechanisch gedrag van een metaal, inclusief volledig herstel van compressie van meer dan 50 procent spanning en buitengewoon hoge energieabsorptie.
"Materialen worden sterker naarmate de afmetingen worden teruggebracht tot de nanoschaal, " verklaarde UCI werktuigbouwkundig en ruimtevaartingenieur Lorenzo Valdevit, hoofdonderzoeker van de UCI over het project. "Combineer dit met de mogelijkheid om de architectuur van het microrooster op maat te maken en je hebt een uniek celmateriaal."
Ontwikkeld voor het Defense Advanced Research Projects Agency, het nieuwe materiaal zou kunnen worden gebruikt voor batterij-elektroden en akoestische, trillings- of schokabsorptie.
Willem Carter, manager van de groep architectonische materialen bij HRL, vergeleek het nieuwe materiaal met groter, bekendere gebouwen:"Moderne gebouwen, bijvoorbeeld de Eiffeltoren of de Golden Gate Bridge, zijn ongelooflijk licht en gewicht-efficiënt dankzij hun architectuur. We brengen een revolutie teweeg in lichtgewicht materialen door dit concept naar de nano- en microschaal te brengen."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com