Przejdź do treści

Lżejsze od styropianu, odporne jak metal

Jak wy­glą­dałby ide­alny świat, w któ­rym pra­wie nic się nie tłu­cze, nie ła­mie i nie nisz­czy? Lap­topy od­porne na uszko­dze­nia? Zde­rzaki sa­mo­cho­dów, które wra­cają do stanu przed stłuczką? Bu­dynki od­porne na trzę­sie­nia ziemi? To moż­liwe dzięki od­kry­ciu przez na­ukow­ców z in­sty­tutu tech­no­lo­gicz­nego HRL, Cal­te­chu i Uni­wer­sy­tetu Ka­li­for­nij­skiego naj­lżej­szego two­rzywa na świe­cie. Lżej­szego nie tylko niż po­wszech­nie sto­so­wany sty­ro­pian, ale także niż naj­lżej­sze znane nam do­tąd ciało stałe – ae­ro­żel.

Two­rzywo, które nie ma jesz­cze swo­jej na­zwy, wy­ko­nano z po­łą­cze­nia ni­klowo-fos­fo­ro­wych na­no­ru­rek, o gru­bo­ści ścianki je­dy­nie 100 na­no­me­trów, w struk­turę przy­po­mi­na­jącą mi­kro-siatkę. Każda z ru­rek ma gru­bość 1000 razy mniej­szą niż ludzki włos. 99,9 pro­cent jego składu to…powietrze, a reszta, czyli za­le­d­wie 0,1 pro­cent masy to atomy ni­klu i fos­foru.

Dzięki swej ażu­ro­wej bu­do­wie, nowy ma­te­riał jest bar­dzo lekki. By le­piej so­bie wy­obra­zić jak lekki, warto po­rów­nać go ze sty­ro­pia­nem. Metr sze­ścienny sty­ro­pianu (kostka o boku 1 me­tra) waży około 20 ki­lo­gra­mów (w prak­tyce masa ta może być znacz­nie więk­sza lub mniej­sza, za­leż­nie od typu sty­ro­pianu). Z ko­lei taka sama kostka wy­ko­nana z opi­sy­wa­nego ma­te­riału wa­ży­łaby … nie­cały ki­lo­gram.

Jed­no­cze­śnie naj­lżej­sze na świe­cie two­rzywo jest nie­zwy­kle wy­trzy­małe — do­sko­nale ab­sor­buje ener­gię ude­rze­nia i jest od­porne na od­kształ­ce­nia. W przy­padku ści­śnię­cia o 50% jest ono w sta­nie po­wró­cić do pier­wot­nego kształtu.

Ma­te­riał zo­stał przy­go­to­wany na za­mó­wie­nia agen­cji DARPA. Ma zo­stać wy­ko­rzy­stany m.in. w elek­tro­dach ba­te­rii, jako ma­te­riał wy­głu­sza­jący oraz po­chła­nia­jący wi­bra­cje. Można wy­obra­zić so­bie jego za­sto­so­wa­nie w lap­to­pach lub smart­fo­nach, które dzięki no­wemu two­rzywu mogą stać się bar­dziej od­porne na upadki; także w bu­dow­nic­twie ob­sza­rów za­gro­żo­nych trzę­sie­niami ziemi (bu­dynki o lek­kiej kon­struk­cji jak Wieża Eif­fla, ale bar­dzo trwałe, na­wet przy sil­nych wstrzą­sach), czy też do pro­duk­cji od­por­nych na ude­rze­nia zde­rza­ków sa­mo­cho­do­wych.

Na tym nie ko­niec. Ba­da­cze li­czą na to, że uda się im wy­two­rzyć po­dobne siatki z in­nych ma­te­ria­łów.

Powiązane materiały: