Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


24.03.2011

Физики изобрели самоукрепляющийся нанокомпозит

Исследователи из университета Райса построили материал, который при регулярных нагрузках становится только прочнее, словно кости и мышцы живого существа.

Аспирант Брент Кэри (Brent Carey) помещает кусочек композита в испытательное устройство. Брент использовал его для сжатия материала 3,5 миллиона раз в течение недели и доказал, что композит словно застывает под механическим напряжением
Аспирант Брент Кэри (Brent Carey) помещает кусочек композита в испытательное устройство. Брент использовал его для сжатия материала 3,5 миллиона раз в течение недели и доказал, что композит словно застывает под механическим напряжением

Композит состоит из леса вертикально расположенных многослойных углеродных нанотрубок, промежутки между которыми заполнены полидиметилсилоксаном. К удивлению экспериментаторов, циклическая нагрузка на этот материал привела не к возникновению механической усталости, но к упрочнению композита. Сжатие с частотой пять раз в секунду в течение недели увеличило жёсткость образца на 12%.

Как известно, металлы способны упрочняться под деформирующей нагрузкой (что объясняется перераспределением дислокаций в кристаллической решётке). Но для синтетических материалов подобное свойство — дело исключительное.

Небольшой блок нового нанокомпозита под микроскопом
Небольшой блок нового нанокомпозита под микроскопом

Учёные пока не знают наверняка, каков механизм упрочнения. Однако они исключают простое скрепление молекул полимера. По-видимому, рассуждают экспериментаторы, секрет нового композита заключается в очень большой площади межфазного интерфейса между нанотрубками и наполнителем и в процессах, развивающихся на этой границе.

Причём физики открыли важную особенность данного нанокомпозита: статическая нагрузка не меняет его свойств. Только динамическое воздействие приводит к росту жёсткости. В этом плане авторы исследования сравнивают свой композит с костями и хрящами у спортсменов: регулярная стрессовая нагрузка приводит к их упрочнению. Такова адаптация организма.

Изменение жёсткости испытанного материала со временем
Изменение жёсткости испытанного материала со временем

Американцы полагают, что, разобравшись в деталях взаимодействия полимера и углеродных нанотрубок, смогут создавать не только самоупрочняющиеся конструкционные материалы, но и искусственные имплантаты костей и хрящей, обладающие некоторым сходством с природными аналогами.

Леонид Попов


Источники:

  1. MEMBRANA




Пользовательского поиска




Пять неожиданных и грандиозных открытий физики

Мария Склодовская-Кюри - единственная в истории женщина, получившая две Нобелевские премии

Нобелевская премия по физике — 2017 - за решающий вклад в создание детектора LIGO и регистрацию гравитационных волн

Виталий Гинзбург, лауреат Нобелевской премии по физике 2003 г.

Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru