Aus dieser Entdeckung von Nanomaterialien werden Erfindungen entstehen

Kürzlich entdeckten Forscher der North Carolina State University und der University of Texas at Austin eine einzigartige Eigenschaft in komplexen Nanomaterialien. Überraschenderweise wurde dieses Merkmal bisher nur bei einfachen Nanostrukturen beobachtet.

Das herausragende Prinzip ist das Verhalten nicht flexibel. Es geht um Alternative Verschiebung für kleine Defekte Wenn ein bestimmtes Material verzerrt ist. Entgegen allen Erwartungen führt dieses Phänomen zu Perfekte Dämpfungseigenschaften Um bestimmte Energieformen zu zerstreuen. Chih-Hao Chang, Assistenzprofessor am Walker Department of Mechanical Engineering an der UT Austin, ist der Hauptautor der Studie. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Proceedings of the National Academy of Sciences.

Die Konfiguration hilft, Energie zu zerstreuen

Beim Anwenden von Druck auf die Studienmaterialien beobachteten die Forscher die Verschiebung kleiner Verzerrungen als Reaktion auf den Druckgradienten. Während die Kraft in der Anwendung bleibt, Kleine Fehler bewegen sich weiter.

Sobald der Druck jedoch verschwindet, kehren die mikroskopischen Defekte allmählich in ihre ursprüngliche Position zurück: Dies ist das Merkmal nicht flexibel. Die Entdeckung dieser Erscheinung hat auch den Schleier eines anderen Phänomens gelüftet, das Wissenschaftlern wohlbekannt ist.

Tatsächlich verleiht die alternierende Verschiebung kleine Verzerrungen dem Material Die Fähigkeit, Energie effektiv abzuleiten. Mit dieser Eigenschaft wird es möglich sein, Energien wie Vibrationen und Druckwellen zu löschen.

Interessante Anwendungen im Ingenieurwesen

Die Fähigkeit, Energie zusammen mit mobilen Nanodefekten zu dissipieren, eröffnet den Weg für vielfältige Anwendungen. Zunächst dachten die Forscher nach Baut Stoßdämpfer neuste Generation. Die Materialien in der Studie sind jedoch so dünn, dass die Dämpfungseigenschaften nur in geringem Umfang vorhanden sein werden. Diese Begrenzung ist jedoch im elektronischen Bereich sinnvoll, genauer gesagt z Schutz von Chips und Prozessoren.

Die Annahme hinter dieser Idee ist, dass dies mit palliativer Hygiene und unflexiblem Verhalten möglich wäreAbsorbiert Stöße und Vibrationen an elektronischen Komponenten Maschinen. Dennoch ist es noch eine gute Zeit für Forschung und Entwicklung, da diese neuen Eigenschaften noch nicht perfektioniert sind.

Materialien mit diesen Eigenschaften könnten zum Schutz von Halbleiterwafern verwendet werden, um Vibrationen und Stöße zu vermeiden. »

Chih-Hao Chang, Assistenzprofessor am Walker Department of Mechanical Engineering der UT Austin

Aber was ist eigentlich ein Nanomaterial?

Nanomaterialien Synthetische Materialien Es weist außergewöhnliche physikalische Eigenschaften auf. Tatsächlich haben sie Eigenschaften, die in natürlichen Materialien nicht zu finden sind. Diese Eigenschaften sind grundsätzlich Elektromagnetisch, akustisch, seismisch, thermisch und mechanisch. Bestehend aus periodischen, isolierenden oder mechanischen Strukturen wirken sie Homogenes Material.

Dieses Konzept wurde erstmals Ende der 1960er Jahre vom russischen Physiker Victor Veselago vorgeschlagen, und zwar erst im Jahr 2000. Der Erste Nano-Material JungeDank der Arbeit von John Pendry und David Smith. Die beiden Physiker führten bemerkenswerte Experimente durch Tarnumhang-Modelle.