США: створено найлегший штучний матеріал на світі

Американські фізики та інженери створили найлегший на планеті штучний матеріал.

Він складається з ґратки, утвореноїих найтоншими металевими трубками. Цей матеріал у 100 разів легший за пінопласт і має надзвичайно високою здатність поглинати енергію.

Він може знайти застосування в конструкції акумуляторних батарей майбутнього, а також у різних амортизаційних пристроях.

Група дослідників з університету Каліфорнії в Ірвіні, лабораторії HRL і Каліфорнійського технологічного інституту опублікувала повідомлення про новий матеріал в журналі.

"Найважчим виявилося створення мікроґратки з переплетених порожнистих трубок, що мають товщину стінок в тисячу разів меншу за товщину людської волосини", - говорить провідний автор доктор Тобіас Шедлер.

Отриманий матеріал має густину всього 0,9 міліграма на кубічний сантиметр. Для порівняння, густина кремнієвих аерогелів, які досі вважалися найлегшими в світі матеріалами, становить 1,0 мг/куб.см.

Металеві мікроґратки залишають їх позаду, бо вони складаются на 99,99% з повітря. Дослідники вказують, що міцність цього матеріалу пояснюється його впорядкованою структурою.

На відміну від нього, аерогелі і металізована піна мають аморфну ​​структуру. Це означає, що вони мають менші міцність, пружність і здатність поглинати енергію, ніж ті вихідні матеріали, з яких вони утворені.

Вільям Картер, учасник цього проекту з лабораторії HRL, порівняв новий матеріал з більшими конструкціями з низькою густиною.

"Сучасні будівлі - наприклад, Ейфелева вежа або міст Золоті ворота в Сан-Франциско - також мають величезну міцність і низьку вагу завдяки своїй архітектурі, - говорить він. - Ми застосували цей принцип у сфері наноконструювання нових матеріалів".

При випробуваннях ці мікроґратки піддавали механічному стисканню до половини свого об'єму. Після усунення навантаження матеріал відновлювався до 98% свого початкового обсягу і форми. Після першого такого впливу матеріал ставав менш міцним і пружними, але подальші навантаження практично не погіршували його властивості.

"Цей матеріал насправді стає все им у міру зменшення розмірів мікроґратки, - заявив учасник проекту Лоренцо Валдевіт. - Якщо поєднати цю властивість з можливістю змінювати архітектуру мікроґратки, то ми отримаємо унікальний клітинний матеріал".

Інженери вважають, що цей матеріал, який поки не має назви, може знайти застосування як основа для каталізаторів з великою площею поверхні, електроди для акумуляторних батарей або поглинач ударів, звукових коливань і вібрацій.