美科学家研制比纸薄1000倍的纳米新材料


来源:腾讯科学

[导读]  最近,美国科学家成功研制出一种新型材料,比纸张薄一千倍,却足够坚韧,即使被弯曲也不会出现结构改变,该超薄材料有望用于航空航天领域,甚至促进昆虫飞行机器人技术快速发展。
中国粉体网讯    据国外媒体报道,一支科学家小组最新研制一种新型材料,它比纸张薄一千倍,却足够坚韧,即使被弯曲也不会出现结构改变。这种微型薄片材料是由氧化铝制成,首先这种材料能够手动操控,尽管它是纳米等级材料。



  这种超薄材料可用于航空航天领域,甚至促进昆虫飞行机器人技术快速发展。科学家进行了多年研究,最终设计出这种最薄、最轻的材料。目前,该材料的设计者是美国宾夕法尼亚大学研究人员。

  该项目负责人、美国宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院副教授伊戈尔-巴尔加汀(Igor Bargatin)称,之前科学家设计的纳米等级材料很结实,但是它们很难将其应用于宏观尺度。我们的最终目标是建立一个独立式纳米等级厚度的薄层材料,但是它的尺度足够大,可以手动操作,在这此前是无法实现的。

  正常情况下,像这样薄的材料被弯曲和扭曲之后将失去最初的结构特征。一位诺贝尔奖得主研制的石墨烯材料能够像单个碳原子一样薄,但为了避免卷曲,必须在帆布上延伸形成框架,该材料无需任何外界帮助便能恢复初始结构。但是它也存在着一个问题,由于其质量较重,很难应用于低质量的超薄膜设计。

  相比之下,最新研制的超薄材料使用皱状结构代替框架结构,这意味着它将不是“完全的平面”,而是一种类似蜂窝的三维结构,同时,它具有扁平薄层、连续性和完整的独立式特征。

  研究小组成员、宾夕法尼亚大学机械工程系副教授普拉桑特-普罗希特(Prashant Purohit)副教授强调称,它就像一个蛋品包装纸盒,但它是纳米等级。这个氧化铝薄层材料厚度在25-100纳米之间,以原子层等级堆叠在一起。

  巴尔加汀解释称,氧化铝实际上是一种陶瓷材料,人们会认为它非常容易破裂,但令研究人员惊奇的是,它并不会破裂。该材料弯曲、扭曲和恢复结构的方式,你或许会认为它是由塑料制成的。我第一次看到它时,很难相信这是真实的,蜂窝结构的薄层使其更加坚硬,从而避免自身出现折叠或者被卡在某一物体中。如果该材料出现裂缝,也不会延伸至整个结构,当裂缝进入垂直皱状壁时会停止扩散。

  研究小组成员凯芬-达瓦米(Keivan Davami)称,昆虫翅膀仅有数微米厚度,其大小受到细胞厚度的限制,最新研制的超薄材料每平方米仅重0.1克,比最薄的人造翅膀材料薄10倍。
推荐7
相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

粉体大数据研究
  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻