Een team onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft ontdekt dat nanovoids de prestaties van materialen kunnen verbeteren. Nanovoids zijn kleine gaatjes van slechts enkele nanometers groot. Ze kunnen op verschillende manieren worden gemaakt, zoals ionenimplantatie of chemisch etsen.

De onderzoekers ontdekten dat nanovoids de sterkte en taaiheid van materialen kunnen verbeteren. Ze ontdekten ook dat nanovoids de hoeveelheid energie kunnen verminderen die nodig is om een ​​materiaal te breken. Dit betekent dat materialen met nanovoids kunnen worden gebruikt om lichtere en efficiëntere componenten te maken.

De onderzoekers zeggen dat hun bevindingen een aanzienlijke impact kunnen hebben op de ontwikkeling van nieuwe materialen voor een breed scala aan toepassingen, zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector en medische apparatuur.

Hoe Nanovoids de materiaalprestaties verbeteren

Nanovoids verbeteren de materiaalprestaties via een aantal mechanismen.

* Versterking: Nanovoids kunnen materialen versterken door een barrière te vormen voor de beweging van dislocaties. Dislocaties zijn defecten in de kristalstructuur van een materiaal die onder spanning kunnen bewegen en ervoor kunnen zorgen dat het materiaal verzwakt. Nanovoids kunnen de beweging van dislocaties blokkeren, waardoor het materiaal sterker wordt.

* Verharder: Nanovoids kunnen materialen ook harder maken door energie te absorberen wanneer het materiaal breekt. Wanneer een materiaal met nanovoids wordt gebroken, zullen de nanovoids energie absorberen en ervoor zorgen dat het materiaal op een meer ductiele manier breekt. Dit betekent dat het materiaal niet zo gemakkelijk zal versplinteren.

* Het energieverbruik verminderen: Nanovoids kunnen ook de hoeveelheid energie verminderen die nodig is om een ​​materiaal te breken. Dit komt omdat nanovoids een pad bieden waardoor scheuren zich gemakkelijker kunnen voortplanten. Hierdoor is er minder energie nodig om het materiaal te breken.

Toepassingen van Nanovoids

De onderzoekers zeggen dat hun bevindingen een aanzienlijke impact kunnen hebben op de ontwikkeling van nieuwe materialen voor een breed scala aan toepassingen, zoals:

* Lucht- en ruimtevaart: Nanovoids kunnen worden gebruikt om lichtere en sterkere vliegtuigonderdelen te maken. Dit zou het gewicht van vliegtuigen kunnen verminderen en de brandstofefficiëntie kunnen verbeteren.

* Automobiel: Nanovoids kunnen worden gebruikt om lichtere en sterkere auto-onderdelen te maken. Dit zou het gewicht van auto's kunnen verminderen en de brandstofefficiëntie kunnen verbeteren.

* Medische hulpmiddelen: Nanovoids kunnen worden gebruikt om sterkere en duurzamere medische hulpmiddelen te maken. Dit zou de veiligheid en effectiviteit van medische hulpmiddelen kunnen verbeteren.

De onderzoekers zeggen dat ze enthousiast zijn over de mogelijke toepassingen van nanovoids en hun eigenschappen en mogelijke toepassingen blijven bestuderen.