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
Nowa funkcja mObywatela. Darmowy podpis kwalifikowany
Nowa funkcja mObywatela. Darmowy podpis kwalifikowany
Windows 11 zyskuje "agentów" AI. Mają przyspieszyć pracę
Windows 11 zyskuje "agentów" AI. Mają przyspieszyć pracę
Topowa karta graficzna. Ceny GeForce RTX 5090 szybują w górę
Topowa karta graficzna. Ceny GeForce RTX 5090 szybują w górę
Wbij w palnik kuchenki. Rachunki za gaz spadną w oczach
Wbij w palnik kuchenki. Rachunki za gaz spadną w oczach
Rewolucja w Amazonie. Roboty zastąpią ludzi i przejmą 75 proc. operacji
Rewolucja w Amazonie. Roboty zastąpią ludzi i przejmą 75 proc. operacji
Darmowe dodatki do Windowsa. Nowa opcja i poprawa wydajności
Darmowe dodatki do Windowsa. Nowa opcja i poprawa wydajności
Microsoft kieruje przekaz do użytkowników AI. Oferuje alternatywę
Microsoft kieruje przekaz do użytkowników AI. Oferuje alternatywę
Tajemnica posągów z Wyspy Wielkanocnej. Jak naprawdę się przemieszczały?
Tajemnica posągów z Wyspy Wielkanocnej. Jak naprawdę się przemieszczały?
Jak uratować spuchnięte panele podłogowe? Wystarczy parę sekund
Jak uratować spuchnięte panele podłogowe? Wystarczy parę sekund
Zweryfikuj rozmówcę. Ważna opcja w aplikacji bankowej
Zweryfikuj rozmówcę. Ważna opcja w aplikacji bankowej
Umieść dwie kostki w chlebaku. Pieczywo będzie świeże przed wiele dni
Umieść dwie kostki w chlebaku. Pieczywo będzie świeże przed wiele dni
Czy inteligencja ma swoją cenę? Naukowcy widzą ewolucyjny kompromis
Czy inteligencja ma swoją cenę? Naukowcy widzą ewolucyjny kompromis