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
PLLuM wspiera administrację i mObywatela. NASK ujawnia szczegóły
PLLuM wspiera administrację i mObywatela. NASK ujawnia szczegóły
Karta graficzna marzeń okazała się pułapką. Oszuści przeszli samych siebie
Karta graficzna marzeń okazała się pułapką. Oszuści przeszli samych siebie
Sprawdź dowód osobisty. Może mieć ważny symbol
Sprawdź dowód osobisty. Może mieć ważny symbol
Sztuczna inteligencja dorównuje ludziom w kreatywności? Wyniki badań zaskakują
Sztuczna inteligencja dorównuje ludziom w kreatywności? Wyniki badań zaskakują
Szaflary trafiają w energetyczne złoto. Odwiert geotermalny bije rekordy
Szaflary trafiają w energetyczne złoto. Odwiert geotermalny bije rekordy
Zabija w minutę. Nie ma smaku ani koloru
Zabija w minutę. Nie ma smaku ani koloru
Zaczynają od połączenia. Mówią o karcie SIM
Zaczynają od połączenia. Mówią o karcie SIM
40 mln ton "białego złota". USA chcą się odegrać Chinom
40 mln ton "białego złota". USA chcą się odegrać Chinom
Nowość w mObywatelu. Sprawdź, kiedy się przyda
Nowość w mObywatelu. Sprawdź, kiedy się przyda
Arktyczny nosorożec odkryty w Kanadzie. Nowy gatunek zmienia historię ewolucji
Arktyczny nosorożec odkryty w Kanadzie. Nowy gatunek zmienia historię ewolucji
Co skrywa lód Antarktydy? Nowa mapa ujawnia zaskakujące struktury
Co skrywa lód Antarktydy? Nowa mapa ujawnia zaskakujące struktury
Najdłuższy eksperyment świata. Naukowcy czekają na kolejną kroplę
Najdłuższy eksperyment świata. Naukowcy czekają na kolejną kroplę
NIE WYCHODŹ JESZCZE! MAMY COŚ SPECJALNIE DLA CIEBIE 🎯