Logo
Cover

Команда исследователей из США с помощью специальных методов 3D-печати добилась успеха в создании материала, состоящего из элементов необычной формы. В результате удалось добиться рекордной удельной прочности, которая превосходит прочность алмаза. Наиболее вероятное применение нового материала — чрезвычайно прочного и в тоже время легкого — авиакосмическая отрасль.

Инженеры из Калифорнийского университета в Ирвайне разработали новые нанорешетки, заменив уже ставшие привычными цилиндрические элементы на углеродные конструкции из пластин. Это позволило им повысить прочность на 639%, а жесткость — на 522%, пишет Phys.org.

«Ученые предсказывали, что нанорешетки, организованные в виде пластин, будут невероятно прочными, — заявил ведущий исследователь Камерон Крук. — Но сложность в производстве таких структур не позволяла проверить эту теорию, пока нам это не удалось».

Инженеры добились успеха благодаря сложному процессу 3D-печати — двухпротонной литографии. Смола, чувствительная к ультрафиолету, становится прочным полимером в местах, где встречаются два фотона. Эта техника позволяет печатать пластинки толщиной 160 нм. А разработанный учеными процесс нанесения крошечных отверстий в пластинах позволяет удалять излишки смолы из конечного продукта. Финальный этап — пиролиз, при котором изделие нагревается до 900 градусов Цельсия в вакууме на один час.

В итоге получается кубическая решетка гладкого углерода с рекордной для такого пористого материала удельной прочностью, превосходящей удельную прочность алмаза.

Нанорешетки, сочетающие высокую прочность с низкой массой — перспективный материал для строительства, особенно в авиакосмической отрасли.

В прошлом году японские ученые заново изобрели сталь, сделав ее почти в два раза прочнее. Полученный материал обладает прочностью на растяжение в 2000 МПа.