Pixabay License. Volné pro komerční užití

Pěna z uhlíkových trubiček ideálně tlumí nárazy

Lehkou pěnu, která velmi dobře tlumí nárazy, vyvinuli technologové z Wisconsinské univerzity v Madisonu. Mohla by výrazně zlepšit přilby určené k ochraně osob před silnými údery.
Nový materiál vykazuje 18krát vyšší specifickou absorpci energie než pěna, která se v současnosti používá ve výstelkách bojových helem americké armády, a má také mnohem větší pevnost a tuhost. Partnerem výzkumníků z průmyslu je v tomto projektu výrobce přileb Team Wendy.
Základem nového materiálu je vertikálně zarovnaná pěna z uhlíkových nanotrubiček. Ty mají výjimečné mechanické vlastnosti již samy o sobě. Jak praví průvodní tisková zpráva, aby vědci dále vylepšili jejich parametry, navrhli materiál s jedinečnými strukturními vlastnostmi v několika délkových škálách. Nová architektura materiálu se skládá z mnoha válcových struktur v mikrometrovém měřítku, z nichž každá je tvořena mnoha uhlíkovými nanotrubičkami.
Nalézt optimální konstrukční parametry nové pěny – tj. hlavně tloušťka trubiček, jejich vnitřní průměr a mezera mezi sousedními trubičkami – trvalo docela dlouho. Výzkumníci systematicky prováděli experimenty, při nichž měnili jednotlivé parametry a zkoumali různé možné kombinace (celkem 60 vzorků). Pěnu s nejlepšími tlumicími vlastnostmi vytvářely trubičky o tloušťce 10 mikrometrů nebo méně, uspořádané těsně vedle sebe. (Poznámka: Řekněme tedy, že označení nanotrubičky je v tomto případě dost velká nadsázka.)
Nový materiál si odolnost vůči nárazům zachovává také při velmi vysokých i velmi nízkých teplotách, takže by měl jít používat pro aplikace v široké škále extrémních prostředí.

Komal Chawla et al, Superior mechanical properties by exploiting size-effects and multiscale interactions in hierarchically architected foams, Extreme Mechanics Letters (2022). DOI: 10.1016/j.eml.2022.101899
Zdroj: University of Wisconsin-Madison / Phys.org

Enzymy s lehkými izotopy jsou účinnější mnohem víc

Těžká voda reaguje chemicky trochu jinak než čistě „lehká“, nebo než běžná směs obou izotopů. …

5 comments

  1. Ne,ne! Jedná se o nepochopení. Jsou to uhlíkové nanotrubičky (označované jako CNT, obr.1 d,e) /skutečně o nanorozměrech/ podélně uspořádané do cylindrických útvarů o průměru cca 40um (obr.1 b). 🙂

  2. Dobrý den, ano, myslím originální článek a fotografie ze SEM. (doi.org/10.1016/j.eml.2022.101899). Tam je to jasné 🙂

  3. A ano, na phys.org je fotografie, ale nikoliv nanotrubiček, ale výsledných kompozitních nanotubulů (s „chybným“ měřítkem) a tyto tubuly se skládají z hustě paralelních karbonových nanotrubiček.

  4. Pavel Houser

    dekuji za opravu

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close