新型納米材料比紙薄千倍每平方米僅重0.1 g
據(jù)報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家最新研制出了一種新型材料,它比紙張薄1 000倍,卻足夠堅(jiān)韌,即使被彎曲其結(jié)構(gòu)也不會(huì)改變遙這種微型薄片材料是由氧化鋁制成,盡管它是納米等級(jí)材料,但卻能夠進(jìn)行手動(dòng)操控遙
這種超薄材料可用于航空航天領(lǐng)域,甚至可以促進(jìn)昆蟲飛行機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展遙科學(xué)家進(jìn)行了多年的研究,最終設(shè)計(jì)出了這種最薄堯最輕的材料遙目前,該材料的設(shè)計(jì)者是美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員遙
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人堯美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院副教授伊戈?duì)?巴爾加汀(Igor Bargatin)稱:野之前科學(xué)家設(shè)計(jì)的納米等級(jí)材料很結(jié)實(shí),但是它們很難被應(yīng)用于宏觀尺度遙我們的最終目標(biāo)是建立一個(gè)獨(dú)立式納米等級(jí)厚度的薄層材料,但是它的尺度足夠大,可以手動(dòng)操作,這在此前是無法實(shí)現(xiàn)的遙冶
正常情況下,像這樣薄的材料被彎曲和扭曲之后將失去最初的結(jié)構(gòu)特征,一位諾貝爾獎(jiǎng)得主研制的石墨烯材料能夠像單個(gè)碳原子一樣薄,但是為了避免卷曲,必須在帆布上延伸形成框架,而該材料卻無需任何外界的幫助便能恢復(fù)初始結(jié)構(gòu)遙但是,它也存在一個(gè)問題,即其質(zhì)量較重,因此很難應(yīng)用于低質(zhì)量的超薄膜設(shè)計(jì)中遙
相比之下,最新研制的超薄材料使用皺狀結(jié)構(gòu)代替框架結(jié)構(gòu),這意味著它將不是野完全的平面冶,而是一種類似蜂窩的三維結(jié)構(gòu)曰同時(shí),它具有扁平薄層堯連續(xù)性和完整的獨(dú)立式特征遙
研究小組成員堯賓夕法尼亞大學(xué)機(jī)械工程系普拉桑特-普羅希特(Prashant Purohit)副教授強(qiáng)調(diào):野它就像一個(gè)蛋品包裝紙盒,但它是納米等級(jí)材料遙這個(gè)氧化鋁薄層材料的厚度在25~100 nm之間,以原子層等級(jí)堆疊在一起遙冶
巴爾加汀對(duì)此作出了如下解釋:野氧化鋁實(shí)際上是一種陶瓷材料,人們認(rèn)為它非常容易破裂,但令研究人員驚奇的是,它并不會(huì)破裂遙該材料彎曲堯扭曲和恢復(fù)結(jié)構(gòu)的方式,令人覺得它是由塑料制成的遙我第一次看到它時(shí),很難相信這是真實(shí)的,蜂窩結(jié)構(gòu)的薄層使其更加堅(jiān)硬,從而能夠避免自身出現(xiàn)折疊或者被卡在某一物體中遙即使該材料出現(xiàn)裂縫,也不會(huì)延伸至整個(gè)結(jié)構(gòu)曰當(dāng)裂縫進(jìn)入垂直皺狀壁時(shí)會(huì)停止擴(kuò)散遙冶
研究小組成員凱芬-達(dá)瓦米(Keivan Davami)稱:野昆蟲翅膀的厚度僅有數(shù)微米,其大小受到細(xì)胞厚度的限制,最新研制的超薄材料每平方米僅重0.1 g,比最薄的人造翅膀材料還要薄10倍遙冶
(摘自騰訊網(wǎng))