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.

پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر
ارسال به دوستان
پیشنهاد موسویان به ترامپ: فرصت تاریخی «اسلام‌آباد پلاس» را از دست نده تصادف زنجیره‌ای نیسان، خاور و سمند در گچساران یک کشته و ۳ مصدوم بر جا گذاشت برنامه قلعه‌نویی برای جوان‌گرایی در تیم ملی؛ باتجربه‌ها کنار گذاشته نمی‌شوند ابهام در جنجال اخراج یاسر آسانی؛ دلیل واقعی توقف کرنر استقلال چه بود؟ رئیس سازمان بسیج: ۳۰ کشور خواهان بهره‌گیری از فناوری‌های ایرانی هستند وزیر خارجه آمریکا: با ادامه وضع فعلی چرا باید ترامپ به ایران حمله کند!/ اوضاع اقتصادی ایران غم انگیز است/ ایران باید غرامت بپردازد نه آمریکا/ خواسته های ایران کاملا غیرمنطقی است ادعای روبیو: در حال حاضر نیازی به انجام عملیات نظامی گسترده علیه ایران نیست نگاهی بر ارجاع‌های فیلم «داستان‌های موازی» فرهادی به سینمای کیشلوفسکی مصدومیت شدید ستاره لس‌آنجلس اف‌سی؛ پارگی ریه و شکستگی چند دنده (+عکس) هگست: از تک‌تک عملیات‌ها حمایت می‌کنم؛ اگر لازم باشد فردا هم همین کار را انجام خواهم داد مستند «فراموش‌شده»؛ نماینده ایران در اجلاس اقلیمی کاپ می‌شود اضافه شدن یک جایزه جدید به جشن خانه سینما ایران از سال ۱۴۲۲ وارد مرحله پیشی جمعیت سالمندان از جوانان می‌شود ادعای النهار: ترامپ هشدار داده در صورت حمایت گروه‌های مسلح عراق از ایران، مواضع و رهبرانشان هدف قرار می گیرند سجیل؛ موشک بالستیک دو مرحله‌ای ایران با قابلیت حمل سرجنگی ۷۰۰ کیلوگرمی