حسین کعبی: وقتی فیگو را در جام جهانی زدم....
مادهای سبکتر از آب، اما به سختی فولاد
محققان آلمانی موفق شدند با الهام گرفتن از ساختار استخوان و چوب و همچنین ساختار کندوی زنبور عسل مادهای بسیار سبک، اما سخت بسازند. چگالی این ماده که از چاپ لیزری پلیمری و پوشش سرامیکی ساخته شده از آب کمتر است، اما نسبت به اندازه آن دارای مقاومتی بالا و قابل مقایسه با فولاد و آلومینیوم است.
انواع سازههای این ماده ازجمله سه گوش، شش گوش و لانه زنبوری مورد آزمایش قرار گرفتند؛ سپس این ساختارها با استفاده از رسوب گاز پوشش داده شدند تا به مقاومت فوقالعاده بالایی برسند. این ماده با دو پوشش سرامیکی و آلومینا مورد بررسی قرار گرفت. اندازه ساختار پلیمری 50 میکرون در طول، عرض و ارتفاع است که با ضخامتهای مختلفی از ماده پوششدهنده در محدوده 200ـ10 نانومتر مورد آزمایش قرار گرفت. پس از انجام تستهای گوناگون محققان به این نتیجه رسیدند که ساختار لانه زنبوری پلیمری با پوشش آلومینا با ضخامت 50 نانومتر بالاترین نسبت مقاومت به چگالی را دارد.
عملکرد این ساختار نسبت به ساختارهای سه گوش و شش گوش بهتر بوده و حتی با افزایش ضخامت پوشش آلومینایی تا 50 نانومتر استحکام آن تغییری نکرد. این ساختار لانه زنبوری در فشار 28kg/m2 تخریب شد، با این حال چگالی آن تنها810kg/m3 است که طبق گفته محققان این مقدار بیشتر از نسبت مقاومت به چگالی استخوان، فولادهای متراکم یا آلومینیوم است.
این ساختار سبک بسیار شبیه به ساختار یک خانه نیمهالوار با ستونهای افقی، عمودی و مورب است. با این تفاوت که تیرهای آن 10 میکرومتر است. از این مواد ریزساختار اغلب به عنوان عایق یا موادی برای جذب ضربه استفاده می شود و به دلیل منافذ باز به عنوان فیلتر در صنعت شیمیایی نیز میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
منبع: gizmag
گفت و گو
