iPon Hírek

Ultraerős és ultrakönnyű anyagok jöhetnek

Dátum | 2014. 06. 21.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Mind a Washington-emlékmű, mind pedig az Eiffel-torony a világ legmagasabb építményének számított elkészülésének idején, szerkezetük azonban gyökeresen eltér. Míg az Egyesült Államok fővárosának ikonikus obeliszkje gyakorlatilag egy tömör kőoszlop, a párizsi torony acélgerendák hálózatából épül fel, és ezek speciális elhelyezkedése adja strukturális erősségét. Az MIT és a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium kutatói pontosan ezt a hálózatos szerkezetet vették alapul, amikor egy olyan struktúrát terveztek meg, amely különféle anyagokból legyártva rendkívül ellenálló, ugyanakkor könnyű matériákat produkálhat. A szakértők által kreált struktúra miniatűr rácsszerkezetekből épül fel, amelyeket még apróbb nanostruktúrák díszítenek. Az eredményül kapott anyagok rendkívül alacsony sűrűségűek, ugyanakkor nagyon ellenállóak a legkülönbözőbb erőhatásokkal szemben is. A gyártást projekciós mikrosztereolitográfiával, egy nagypontosságú 3D nyomtatási eljárással valósították meg Normális esetben az anyag sűrűségének csökkenésével annak ereje is mérséklődik, magyarázza a projekt egyik munkatársa Nicholas Fang. Ha azonban olyan szerkezetet hozunk létre, amely a megfelelő mennyiségben és a megfelelő pozíciókban tartalmaz vízszintes, függőleges és átlós elemeket, a tömör szerkezettel azonos erejű, ugyanakkor annál sokkal könnyebb struktúra építhető fel. A mikroszerkezetek ideális formájának létrehozásához szükséges geometriai alapok már több mint egy évtizede kidolgozásra kerültek, több éves munkára volt ugyanakkor szükség ahhoz, hogy az elméleti szinten létező formákat ténylegesen képesek legyenek legyártani a kutatók.
A végeredmény minden várakozást felülmúlt: a kész mikrostruktúrák sokkal jobban szerepeltek a terhelési tesztek során, mint ahogy azt a modellek megjósolták. A minták saját tömegük 160 ezerszeresét is képesek megtartani, és 400-szor erősebbek, mint a velük egyező sűrűségű, tömör anyagok. A szakértők eddig fémből, kerámiából és műanyagból készítették el a struktúrákat, amelyek a jelek szerint alapanyaguktól függetlenül különleges képességek egész sorával rendelkeznek. A gyártás módjának kikísérletezése során Nickolas Fang és kollégái ráadásul jelentős áttörést értek el a nanoipar területén is, mivel igazolták, hogy lehetséges az emberi hajszálnál százszor vékonyabb struktúrákat precíziósan nyomtatni. A különleges mikroszerkezetű, ultrakönnyű, de rendkívül erős anyagok számos területen felhasználhatók lehetnek az űrkutatástól kezdve a hordozható elektronikai eszközök tömegének csökkentéséig.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

19. Ronan
2014.06.21. 14:03
..ha azt valakik engedik ugye..
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
18. Szefmester
2014.06.21. 14:22
Űrliftet ide.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
17. rtagore
2014.06.21. 15:15
A háromszög-kapcsolat a lényeg. Ha megnézitek, a hidak elemeit is háromszögekből építik fel.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
16. Szefmester rtago...
2014.06.21. 16:05
Igen, az a része abszolút nem újdonság... AZ itt a meglepő, hogy ennyire kis léptékben megalkotva egy tartó oszlopot ennyivel erősebb anyagot kapsz.

Gondolj bele hogy ugyanannyi anyagot felhasználva alkotnád újra az Eiffel tornyot, csak éppen sokkal nagyobb méretben, úgy hogy közben még stabilabb is lenne.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. enisherpa
2014.06.21. 16:25
Ebből lehetne tíz dekás biciklit készíteni.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. myckie2
2014.06.21. 16:38
Itt minden azon múlik, hogy mennyire lesz gazdaságos ezt előállítani, mert ha nem akkor ugyanolyan bukta mint a többi hasonló project.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. schray mycki...
2014.06.21. 16:50
Inkább: lesz-e valaki, aki szeretné, hogy gazdaságos legyen. Mert ha belenyomnak egy rakás pénzt, gazdaságossá tehető szinte bármi
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. asdsa schra...
2014.06.21. 20:01
Gondolj bele, hogy processzorlapkákból sem fognak soha házat építeni, mert van egy gyártási költség, ami alá nehezen lehet lemenni. (vagyis hát a gyártás és a technológia kifejlesztése, kiépítése is nagyon drága lehet)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. fofoka asdsa
2014.06.21. 20:40
Egyébként lenne rá igény? :-)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. Szefmester mycki...
2014.06.21. 20:43
Mindig lesz valaki aki megfizeti azt amit ez előnyként adhat. Lehet kezdetben csak pár ultragazdag fickó csináltat így luxus játékokat, majd jöhet a katonaság, a sportolók, végül a jómódúak, és aztán az átlagparaszt.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. gargoyl enish...
2014.06.21. 20:45
Nekem is pont ez jutott az eszembe.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. myckie2 schra...
2014.06.21. 21:31
Egy gyártósor felhúzása/átalakítása olyan nagy összegbe kerül, hogy azt el se tudjuk képzelni. A gyártók csak akkor fognak átalakítást, vagy új gyártósort felhúzni ha az új anyag gyártása olcsó és biztosan meg fog térülni. De ahogyan Szefmester is említette, szép sorjában be fog szivárogni majd a mindennapi életbe.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2014.06.22. 11:32
Ha tehetném, celeronokkal kitapétáznám a fürdőszobát.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. meridaboy
2014.06.22. 16:09
Hadiipar és az űrkutatás lesznek az első.
A háborúban szinte korlátlan a tőke, az űrkutatásban meg ha deficites is maga a gyártás is lehet gazdaságos a felhasználás, mert vagy több mindent tudnak egy adott üzemanyag mennyiséggel felküldeni, vagy ugyan azt kevesebb üzemanyaggal!
Aztán majd lassan gazdaságos lesz a nagyüzemi alkalmazása is!
Minden hasonló képpen kerül be a közéletbe!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2014.06.22. 20:54
Hát kicsiben lehet, például Tour de France biciklikbe, meg drága berendezésekbe, ahol ez szükséges.
Nagyba (szóval nagyobb mennyiségben, elérhető áron) talán soha - ha megbukik -, vagy csak 20-30 év távlatában. Ehhez olyan technológia szükséges, hogy azt nehéz átültetni nagyüzemi anyaggyártásra.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. Smooth44 Szefm...
2014.06.23. 11:22
"Gondolj bele hogy ugyanannyi anyagot felhasználva alkotnád újra az Eiffel tornyot, csak éppen sokkal nagyobb méretben, úgy hogy közben még stabilabb is lenne."

Azért ez nem egészen így működik...
Ahogy így felületesen átfutottam, azért itt alapvetően hétköznapi anyagokkal próbálkoztak. (fém, kerámia, műanyag)
Egészen kis méretben adja ezt a kedvező tulajdonságot. Egy 300méteres fallosz esetén már valszeg a saját súlya alatt omlana össze az egész.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Smooth44 gargo...
2014.06.23. 11:35
Nekem is, de azért arra kíváncsi lennék, mennyire lenne használható egy bringa vázának megalkotásához.
Mennyivel lenne könnyebb a jelenlegi carbon vázaknál, mennyivel lenne nagyobb a teherbírása/ellenállása, illetve a rugalmassága lehet még egy igen erős kérdés (mert, ha hajlik jobbra-balra miközben tekered, akkor dobhatod is ki, hiába 10dkg).

Mindenesetre tartok tőle, hogy ez megmarad ebben a méretben - főleg, mivel nem is annyira a szerkezet megalkotása volt a nagy áttörés, hanem, hogy ilyen kis méretben tudták előállítani.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Szefmester Smoot...
2014.06.23. 17:26
Éppen ez az hogy nem omlana össze. A technológia miatt ugyanazon tartósság mellett sokkal "hígabb" lenne az építőanyag, szóval ha egy építményhez 1t vasat használsz, akkor 1t így előállított vas gerendákból sokkal nagyobb objektumot állíthatsz össze.

Még ha nagyobb méretnél nem is érződne ez a "saját tömegük 160 ezerszeresét is képesek megtartani, és 400-szor erősebbek" dolog, hanem csak 1600* és 4* lenne jobb már akkor is nagyon komoly dolgokat lehetne alkotni.

Könnyen el tudom képzelni hogy ha kicsit nagyobb méretben alkotnák meg a mintát is erősebb lenne az anyag. Mintha pici kis hidakból építenél nagy hidat.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. fofoka
2014.06.23. 21:45
Valaki már belegondolt abba, hogy mit jelent az, hogy megtartja a saját tömegének 160000-szeresét? Csak azért kérdem, mert ezt egy alufólia is tudja. Szóval elég semmitmondó információ.

Szefmester: ja, csak ha annak az 1t acélnak az előállítása több ezerszerese a "hagyományos" félgyártmányénak, akkor bukó.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!