۰۲ دی ۱۴۰۴
به روز شده در: ۰۲ دی ۱۴۰۴ - ۰۴:۳۰
فیلم بیشتر »»
کد خبر ۱۰۲۸۲۱۶
تاریخ انتشار: ۰۳:۳۰ - ۱۹-۱۰-۱۴۰۳
کد ۱۰۲۸۲۱۶
انتشار: ۰۳:۳۰ - ۱۹-۱۰-۱۴۰۳

ساخت ضربه‌گیر نانویی که هم سفت و هم انعطاف‌پذیر است

ساخت ضربه‌گیر نانویی که هم سفت و هم انعطاف‌پذیر است
محققان دانشگاه ژجیانگ آئروژل گرافنی ساخته‌اند که این دو مزیت‌ را یک جا فراهم می‌کند. این کار از طریق کنترل دقیق ساختار داخلی به دست می‌آید. در تولید این مواد از ساختارهای سلسله‌مراتبی سلولی توپولوژیکی استفاده می‌شود.

محققان با کمک آئروژل ضربه‌گیری ساختند که استحکام بسیار بالایی داشته و در عین حال منعطف‌ است.

به گزارش ایسنا، توانایی جذب انرژی ضربه‌ وارد شده به یک جسم و محافظت از آن اهمیت زیادی دارد. مواد رایج که به عنوان ضربه‌گیر استفاده می‌شوند، با محدودیت‌هایی روبرو هستند، یکی از این محدودیت‌ها مقاومت در برابر تغییر شکل و یا الاستیک بودن است؛ در واقع مواد ضربه‌گیر یا باید انعطاف‌پذیر باشند یا در برابر تغییر شکل مقاومت از خود نشان دهند. این محدودیت توسعه مواد محافظ سبک وزن را محدود کرده است.

مواد سلولی که حاوی فضاهای داخلی مهندسی شده هستند، برای غلبه بر این محدودیت امیدوارکننده به نظر می‌رسند. معماری داخلی آنها از نظر تئوری می‌تواند برای بهینه‌سازی استحکام و انعطاف‌پذیری استفاده شود. با این حال، تلاش‌ها برای ایجاد چنین موادی با مشکلاتی روبرو بوده است؛ دیواره‌های سلولی ضخیم استحکام می‌دهند، اما تحت فشار می‌شکنند، در حالی که دیواره‌های نازک خم می‌شوند، اما یکپارچگی ساختاری ندارند.

رویکردهای مهندسی مانند سازه‌های قوسی شکل الاستیسیته را بهبود می‌بخشند، اما نمی‌توانند هر دو مزیت‌ را یکجا داشته باشند.

محققان دانشگاه ژجیانگ آئروژل گرافنی ساخته‌اند که این دو مزیت‌ را یک جا فراهم می‌کند. این کار از طریق کنترل دقیق ساختار داخلی به دست می‌آید. در تولید این مواد از ساختارهای سلسله‌مراتبی سلولی توپولوژیکی استفاده می‌شود.

این تیم یافته‌های خود را در مجله Advanced Materials منتشر کردند.

ساخت آئروژل‌های گرافنی فوق‌العاده سخت و بسیار  الاستیک با ساختار سلسله مراتب سلولی توپولوژیکی در این پروژه انجام شده است.

به نقل از ستاد نانو، پیشرفت کلیدی در این پروژه، در تبدیل دیواره‌های سلولی ضخیم رایج به مجموعه‌هایی از نانودیواره‌های موجدار با ضخامت فقط ۴۰ نانومتر نهفته است. این دیوارها چارچوب لانه زنبوری را تشکیل می‌دهند که نیرو را در سراسر سازه توزیع می‌کند.

هنگامی که این ساختار فشرده می‌شود، نانودیوارها بدون شکستگی خم می‌شوند و کمانی شکل می‌شوند، دقیقاً مانند نحوه جذب ضربه توسط یک جعبه مقوایی موجدار با خم کردن دیواره‌های برآمدگی‌ آن. این ویژگی به ماده اجازه می‌دهد تا شکل خود را حتی پس از فشرده‌سازی شدید بازیابی کند.

این آئروژل به سفتی ۱۲ مگا پاسکال تقریباً دو برابر مستحکم‌تر از آئروژل‌های گرافن معمولی است. با وجود این سفتی، می‌توان آن را به طور مکرر تا ۴۰ درصد فشرده کرد، بدون این که آسیب به آن وارد شود. این ماده قابلیت بازیابی خود را حتی پس از ۱۰ هزار سیکل فشرده‌سازی حفظ می‌کند.

ارسال به دوستان
سلاح جدید روسیه برای از کار انداختن ماهواره‌های استارلینک ۴ ترفند علمی و کاربردی برای اطمینان از سلامت آب آشامیدنی زمان تعویض صفحه کلاچ پراید چه موقعی است؟؛ هزینه تعویض دیسک و صفحه کلاچ پراید «گوگوش» در مراسم عروسی پدر و مادر «رزیتا غفاری»؛ دهۀ 40 (عکس) چرا در خیابان‌های ژاپن سطل زباله پیدا نمی‌کنید؟ انفجار شدید در مرز عراق و سوریه حسین‌زاده: برای اسکوچیچ جان می‌دهم؛ هدفم درخشش در جام جهانی ۲۰۲۶ است وداع تلخ فوتبال انگلستان با دختر مبارز؛ وینی مایله در ۱۹ سالگی درگذشت تداوم صدرنشینی مقتدرانه الهلال در آسیا؛ عبور «نیمکت‌نشینان» اینزاگی از سد الشارجه اولیانوف: در مذاکرات ایران فقط باید به مسئله هسته‌ای پرداخت آنالیز برتری فنی تراکتور برابر الدحیل؛ سلطه مطلق شاگردان اسکوچیچ بر آمار 7 توصیه طلایی برای پس انداز کردن خط‌ونشان اسکوچیچ برای مدعیان آسیا؛ در رختکن تراکتور کسی به صعود قانع نیست برخی مدارس اراک سه شنبه تعطیل شدند بازگشت استقلال به مشهد پس از ۴ سال؛ حضور بانوان در ورزشگاه امام رضا در انتظار تایید نهایی