tal-sky.ru - Тульский городской портал
» » Глиняный тортик-наполеон породил пластиковую высококачественная сталь

Глиняный тортик-наполеон породил пластиковую высококачественная сталь

2-01-2017, 15:28
Автор: admin
Просмотров: 405
Железная крепкость в нём смешивается с прозрачностью, дешевизной, биодеградацией и небольшими затратами энергии для производства.
Глиняный тортик-наполеон породил пластиковую высококачественная сталь

Дивную технологию разработали в институте Мичигана (University of Michigan). Южноамериканские исследователи решили давнюю делему, мучавшую учёных не один-одинешенек год. Ежели разные нанообъекты вида углеродных трубок, нанопластинок либо наностержней показывают чрезвычайно высшую крепкость (отнесённую к их масштабам, конечно) благодаря (посреди остального) собственной бездефектной структуре, то при творении из эких же компонентов куса субстанции макроскопического размаха "нанопрочность" куда-то улетучивается.

Чтоб перенести крепкость, свойственную наночастицам, на макроуровень, исследователям привелось прибегнуть к заимствованию идеи у природы: они решили сделать слоёный пирог (либо тортик-наполеон), подражающий тончайшим покровам раковин моллюсков.
Глиняный тортик-наполеон породил пластиковую высококачественная сталь

Главные эталоны пластмассовой замерзли (фото Science/University of Michigan).



Основной создатель новации — Николас Котов (Nicholas Kotov). В службе ему подсобляли коллеги из института Мичигана: Джоерг Лаханн (Joerg Lahann), Айялусами Рамамурти (Ayyalusamy Ramamoorthy), Эллен Арруда (Ellen Arruda) и Энтони Ваас (Anthony Waas).

Они сделали бота, тот или иной строит слоистый (с шириной слоёв нанометрового порядка) композитный вещество, поочерёдно нанося на стеклянную подложку то "кирпичи", то "строительный раствор" из особых ёмкостей.

Кирпичами для пластмассовой замерзли послужили наночешуйки глины, взвешенные в воде (точнее, это водилась пудра из субстанции Na+-Montmorillonite — MTM, с наивеличайшим поперечником элементов в 110 нанометров), а цементом — полимерный клей поливинилалкоголь (PVA) плюс глутаральдегид (glutaraldehyde).

Затем нанесения каждого покрова бот дожидался его высыхания и лишь позже наносил новейший оболочка.
Глиняный тортик-наполеон породил пластиковую высококачественная сталь

Корпоративный принцип строения пластмассовой замерзли. Карим изображены нанопластинки MTM, жёлтым — PVA, голубым — стеклянная подложка, чёрным и зелёным — молекулы глутаральдегида (иллюстрация University of Michigan).

Опытнейший эталон пластмассовой замерзли располагает размахи приблизительно как у пластинки жевательной резинки, а толщину — как у полиэтиленового фунтика. Он прозрачен, лёгок и крепок. Правда, упругое растяжение пластмассовой замерзли далековато не экое превосходное, как у полимеров вида целофана. Против, она достаточно "дубовая".

Кусок "пластистали", сделанный в институте Мичигана, держит 300 двойных слоёв (другими словами каждый этакий оболочка, в близкую очередь, состоит из 1-го покрова MTM и 1-го покрова PVA). Чтоб поочередно нанести их все, автоматическому аппарату потребовалось немного часов.
Глиняный тортик-наполеон породил пластиковую высококачественная сталь

Срез пластмассовой замерзли под электронным микроскопом (фото Science/University of Michigan).



В чём секрет прочности новейшего субстанции? Творцы технологии разговаривают, что здесь "энергетически оптимизирована геометрия водородных касательств", тот или другой творят то, что Котов именовал "эффектом велкро".

В "кладке" из глиняных нанопластинок и слоёв клея нет ни трещин, ни выступов, она чрезвычайно стройна и припоминает кладку из кирпичей. Но генеральное: при происхожденьи сдвигов и напряжений оборванные водородные взаимоотношения здесь же восстанавливаются в новеньком площади, повсевременно удерживая все компоненты композита совместно. "Мы изобразили, что можнож достигнуть фактически безупречной передачи перегрузки меж пластинками и полимерной матрицей", — объясняет Николас.

Нужно проговорить, что предоставленное исследование, проведённое в группе Котова (Kotov group), прибывает частично её службы по творенью чрезвычайно крепких веществ способом послойной конструкции (Layer-by-Layer Assembly). Здесь задействован корпоративный принцип поочередного нанесения слоёв нанометровой толщины для сотворения композита, а вот состав веществ, клеев и иных ингредиентов — отличается.
Глиняный тортик-наполеон породил пластиковую высококачественная сталь

Доктор Котов (фото с веб-сайта umich.edu).


Котов считает, что конкретно этот способ в имеющемся дозволит создавать старшие компонента с высочайшими мех-скими качествами, тот или другой мы привыкли созидать в микрочастицах. Генеральное, чтоб всё это максимально заавтоматизировать. Но даже в случае теории достаточно больших изделий автоматизация вероятна. "Мы всё ещё находимся на шаге подготовительных исследований, — разговаривает Котов, но теснее строим в нашей лаборатории машинку, тот или другой сумеет творить куски пластмассовой замерзли величиной м на м".

Подробнее о данной нам службе вы сможете почитать в пресс-релизе института, статье творцов пластмассовой замерзли в Science, а ещё — в этом PDF-документе (1,17 мб).

Кстати, с Николасом Котовым неизменные читатели "Мембраны" знакомы ещё по одной службе: он участвовал в разработке краски, ощущающей механическое напряжение и повреждения в компенсированном ею веществе.

Тут учёным также удалось скооперировать макроскопические кусочки субстанции с микрочастицами эким образом, что вышел композит со взыскательно данными качествами. Правда, иной раз настолько необыкновенная краска возьмет на прилавках, проговорить трудно, а вот разработка производства пластмассовой замерзли, по словам Котова, быть может коммерциализирована в процесс итого 1-го-2-ух лет.