Группа исследователей из США разработала новую структуру керамического материала, обладающую сверхнизкой плотностью, наряду с высокой прочностью и способностью поглощать механическую энергию. Также новый материал отличается способностью восстанавливать свою первоначальную форму после сжатия, при котором деформация превышает 50%. Предыдущие работы ученых уже продемонстрировали, что наноструктурированные керамические материалы прочнее и жестче, чем обычная объемная керамика. Однако хрупкость этих материалов до сих пор не позволяла широко их применять.

Группа ученых из Калифорнийского Технологического Института (California Institute of Technology)  (США) создала новый материал, собрав нанотрубки из окиси алюминия в объемную структуру, которая широко используется при реализации крупномасштабных строительных проектов.

Речь идет о связках нанотрубок в виде ферм, содержащих пять и более треугольных блоков. Для своей работы ученые выбрали структуру, состоящую из восьми треугольников, поскольку нанотрубки в решетке с такой геометрией при деформации испытывают по большей части растяжения и сжатия, а не изгибаются (есть несколько публикаций, описывающих процесс сжатия слоев подобной структуры при деформации, на которые ученые опирались при подготовке эксперимента).

Эксперимент проводился с конструкциями из алюминиевых нанотрубок с толщиной стенки от 5 до 60 нм и диаметром от 0,45 до 1,38 мкм. Ширина элементарной ячейки созданной ими решетки при этом варьировалась от 5 до 15 мкм. Эксперименты по сжатию конструкции проводились в инденторе для определения предела текучести и модуля Юнга под возвоздействием периодической нагрузки. Читать запись полностью »

Кристаллические структуры, составленные из наночастиц естественного и искусственного происхождения, создали ученые из университета Аальто в Финляндии. В качестве наночастиц естественного происхождения выступали части вирусов определенного типа и другие белковые молекулы, а  роль неорганических частиц играли наночастицы из золота и оксида железа. В результате у ученых получились прозрачные кристаллообразные слоистые структуры, получившие название суперрешетки (superlattices), метаматериалы, обладающие целым рядом уникальных магнитных, химических и оптических свойств.

«Производя биогибридные трехмерные суперрешетки, состоящих из наночастиц и белков, чередующихся в определенном порядке, мы получаем конечный метаматериал, свойства которого являются комбинацией известных заранее свойств его компонентов. А используя компоненты с известными свойствами, мы сможем в будущем проектировать и создавать материалы, обладающие целым набором невероятных и уникальных свойств» – рассказывает доктор Маури Костьайнен (Dr Mauri Kostiainen), ученый из Отдела прикладной физики университета Аальто, под руководством которого проводились данные исследования. Читать запись полностью »