اخبار

تولید نانو مواد سرامیکی مستحکم و انعطاف پذیر

بسپار به نقل از ایسنا می نویسد، محققان با ایجاد داربست پلیمری و لایه‌ نشانی نانومقیاس روی آن، موفق به تولید سرامیک‌های انعطاف‌پذیر شدند. این سرامیک‌ها شکنندگی بسیار کمتری نسبت به همتایان توده‌ای خود دارند.

ک گروه تحقیقاتی از مؤسسه فناوری کالیفرنیا روشی برای ساخت ماده‌ای جدید با خواص غیرمعمول ارائه کردند. این گروه، سرامیکی ساختند که ۹۹.۹ درصد آن را هوا تشکیل می‌دهد در حالی که بسیار مستحکم و انعطاف‌پذیر است به طوری که اگر خم شود می‌تواند دوباره به شکل اولیه خود باز گردد.

گریر از محققان این پروژه می‌گوید: «سرامیک‌ها به شکننده و سنگین بودن شهرت دارند. ما در این پروژه نشان دادیم که این ویژگی‌ها را می‌توان تغییر داد. پرواضح است که اگر از فناوری نانو برای طراحی و ساخت محصولات استفاده شود می‌توان با چیدمان اتم‌ها کنار هم موادی ساخت که خواص مورد نظر شما را داشته باشند.»

در این پژوهش محققان از لیزر و از روشی موسوم به لیتوگرافی دو فوتونی برای نگارش الگوهای سه بعدی روی یک پلیمر استفاده کردند. تابش لیزر موجب اتصال بخش‌های مختلف پلیمر و سفت شدن آن می‌شود. پس از این کار، بخش‌های در معرض تابش لیزر، ثابت مانده و دیگر بخش‌ها توسط محلولی شسته شده و از بین می‌رود و در نهایت یک ساختار داربستی سه بعدی باقی می‌ماند. روی این داربست را می‌توان با استفاده از مواد مختلف نظیر شیشه، فلز، آلیاژ یا نیمه‌هادی پوشاند به طوری که لایه‌ نازکی روی داربست تشکیل شود.

با این روش می‌توان انواع مختلفی از مواد نانومقیاس سه بعدی را تولید کرد. این گروه تحقیقاتی با این روش داربست سه بعدی ساخته و سپس با استفاده از مواد سرامیکی نظیر آلومینا آن را پوشش دادند. با این کار محققان موفق به ساخت سرامیک‌های توخالی و سبک شدند که ضخامت لایه‌ها در آن از ۵ تا ۶۰ نانومتر متغییر است. این گروه تحقیقاتی به بررسی خواص مکانیکی محصولات سرامیکی ساخته شده در این پروژه پرداختند.

نتایج نشان داد که ساختار آلومینا با ضخامت ۵۰ نانومتر، در اثر فشار می‌شکند که این نتیجه عجیب نیست زیرا سرامیک‌ها به خصوص سرامیک‌های متخلخل کاملاً شکننده هستند. اما با کاهش ضخامت به زیر ۱۰ نانومتر نتیجه کاملاً متفاوت می‌شود. دلیل استقامت ساختارهای زیر ۱۰ نانومتر این است که در این ساختارها، نقص ساختاری کمتری وجود دارد بنابراین استحکام در آن بالاتر از سرامیک‌ توده‌ای است.

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا