Materiał, który wzmacnia się pod wpływem nacisku

Źle go "traktują", a on robi się coraz mocniejszy – tak w skrócie można by scharakteryzować polimer, który stał się przedmiotem intensywnych badań. Wyjaśnienie jego fenomenalnych właściwości to dopiero jest wyzwanie!

Materiał, który wzmacnia się pod wpływem nacisku 1
Katarzyna Kieś

Źle go "traktują", a on robi się coraz mocniejszy – tak w skrócie można by scharakteryzować polimer, który stał się przedmiotem intensywnych badań. Wyjaśnienie jego fenomenalnych właściwości to dopiero jest wyzwanie!

Naukowcy z Uniwersytetu Rice, którzy eksperymentują z dziwnym materiałem, otwarcie przyznają, że na razie nie mają pojęcia, dlaczego syntetyk zachowuje się tak, a nie inaczej. A zachowuje się dziwnie – niczym ciało poddawane regularnym treningom wzmacniającym: im częściej się je ćwiczy, tym mięśnie i kości są mocniejsze.

Materiał, który zadziwił amerykańskich naukowców, to nanokompozyt: polimer łączony z nanorurkami węglowymi. Jeśli regularnie oddziałuje na niego siła, materiał ten staje się mocniejszy. Oczywiście, istnieją materiały o podobnych właściwościach, ale są to substancje o charakterze krystalicznym. Natomiast tu mamy do czynienia z polimerem.

Warunkiem koniecznym do uzyskania wzrostu sztywności i wytrzymałości kompozytu jest oddziaływanie regularnie pojawiającej się siły – niczym systematycznie powtarzanej gimnastyki. Może być to np. ściskanie. Co ważne, i co udało się bezsprzecznie ustalić, to fakt, że epizod w postaci jednorazowego ściśnięcia nie zmienia wytrzymałości nanokompozytu. Za to cykliczne ściskanie – to też udowodniono doświadczalnie – jak najbardziej.

Innowacyjne tworzywo było poddawane ściskaniu 5 razy na sekundę przez tydzień. Okazało się, że po tym czasie sztywność kompozytu wzrosła o 12%. I wykazywała tendencję wzrostową – czyli jeśliby oddziaływać na materiał dalej, kto wie, jak bardzo mógłby się wzmocnić. Niestety, uczeni poprzestali na tygodniowym „trenowaniu” nanokompozytu. Uzyskany wynik wystarczająco dobitnie wskazywał na to, że w ten sposób można ze zwykłego nanokompozytu uzyskać swoistego mistrza w danej klasie materiałów.

Żeby tak można było jeszcze zrozumieć, dlaczego wzrasta sztywność materiału, w którym połączono cząstki polimeru z nanorurkami...

Na wyjaśnienie przyjdzie nam jeszcze poczekać. Zespół z Rice wyeliminował już hipotezę o postępującym usieciowaniu w polimerze. Póki co naukowcy tłumaczą wzmocnienie nanokompozytu dość ogólnikowo: tym, że połączenia między poszczególnymi składnikami tego materiału w pewnym sensie „ewoluują” podczas oddziaływania siły (cokolwiek miałoby to oznaczać).

Nie wiemy, dlaczego z nanokompozytem dzieje się to, co się dzieje, ale wiemy już, do czego ten niezwykły materiał może się przydać. A może znaleźć zastosowanie np. w medycynie – konkretnie w chirurgii i ortopedii. Według wizji amerykańskich naukowców można by z opisywanego materiału wykonywać implanty chrząstek. Tego typu nanokompozytowy zastępnik pod wpływem ruchów ciała stawałby się coraz mocniejszy.

Źródło: nanowerk

Źródło artykułu: WP Gadżetomania
Wybrane dla Ciebie
Gigantyczna porażka rosyjskiej propagandy. Nikt w to nie gra
Gigantyczna porażka rosyjskiej propagandy. Nikt w to nie gra
Mapy Google z nową funkcją. Sprawdź wskaźniki
Mapy Google z nową funkcją. Sprawdź wskaźniki
Jeżowce z układem nerwowym przypominającym mózg
Jeżowce z układem nerwowym przypominającym mózg
Rzymski obóz wojskowy wysoko w Alpach. Niezwykłe odkrycie pełne artefaktów
Rzymski obóz wojskowy wysoko w Alpach. Niezwykłe odkrycie pełne artefaktów
Zaktualizuj Windows 10. Łatka rozwiązuje ważny problem
Zaktualizuj Windows 10. Łatka rozwiązuje ważny problem
Naukowcy ostrzegają. Jeziora w Amazonii parują w wysokich temperaturach
Naukowcy ostrzegają. Jeziora w Amazonii parują w wysokich temperaturach
Zajmuje 15 proc. całego globu. Co skrywa wnętrze Księżyca?
Zajmuje 15 proc. całego globu. Co skrywa wnętrze Księżyca?
Kupił chińską kartę graficzną. Dostał podrobiony sprzęt
Kupił chińską kartę graficzną. Dostał podrobiony sprzęt
Była ukryta po ziemią. Odnaleziono starożytną stolicę sprzed 2700 lat
Była ukryta po ziemią. Odnaleziono starożytną stolicę sprzed 2700 lat
Norma 36,6 st. C już nieaktualna. Temperatura zdrowego człowieka jest inna
Norma 36,6 st. C już nieaktualna. Temperatura zdrowego człowieka jest inna
Wyjątki przy zastrzeganiu numeru PESEL. Co warto wiedzieć?
Wyjątki przy zastrzeganiu numeru PESEL. Co warto wiedzieć?
"Megamiasto" pająków. Odkryli nową największą pajęczynę świata
"Megamiasto" pająków. Odkryli nową największą pajęczynę świata
ZANIM WYJDZIESZ... NIE PRZEGAP TEGO, CO CZYTAJĄ INNI! 👇