Sciencemag.cz
Doporučujeme
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
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). 🙂
myslite obrazek nekde v tom puvodnim clanku? (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352431622001754?via%3Dihub)
ja videl tento, tam je tech 100 mikrometru (https://phys.org/news/2022-12-carbon-nanotube-based-foam-superior-concussions.html)
Dobrý den, ano, myslím originální článek a fotografie ze SEM. (doi.org/10.1016/j.eml.2022.101899). Tam je to jasné 🙂
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.
dekuji za opravu