强大,轻量级,可回收的三维陶纳米网
Lucas R Meza1, Satyajit Das1, Julia R Greer2
1Division of Engineering and Applied Science, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA.
Science (New York, N.Y.)
|September 13, 2014
概括
研究人员开发了超轻,强,能吸收能量的陶超材料. 这些新型纳米网表现出显著的压缩后显著的可回收性,克服陶脆性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 陶提供高强度与重量比,但受到脆性的限制.
- 结构材料需要增强性和能量吸收能力.
研究的目的:
- 设计具有优越强度,能量吸收和可回收性的陶超材料.
- 为了克服陶在结构应用中的固有脆性.
主要方法:
- 使用双光子光刻,原子层沉积和氧等离子蚀刻制造空管纳米网.
- 具有不同壁厚 (5-60 nm) 和密度 (6.3-258 kg/m3) 的结构的特征.
主要成果:
- 证明了同时具有超轻,强,能吸收的性能.
- 通过通过弹性外曲来抑制脆脆的骨折,在>50%的压力应变后实现形状恢复.
- 优化了墙壁厚度与半径的比率,使得可以实现形形状的变形.
结论:
- 结构陶超材料可以设计为高性能和可回收性.
- 弹性外曲是实现纳米网膜损伤耐受性的关键机制.
- 这项工作为轻量级,坚固的结构材料开辟了新的途径.
