۲۷ آذر ۱۴۰۴
به روز شده در: ۲۷ آذر ۱۴۰۴ - ۱۳:۴۲
فیلم بیشتر »»
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.

ارسال به دوستان
یوتیوب حق پخش اسکار را خرید ؛ از 2029 رایگان در سراسر جهان چراغ سبز کنگره آمریکا به ترامپ برای حمله نظامی به ونزوئلا تمدید مهلت جشنواره ساخت تیزر تبلیغاتی خدمت کارت رفاهی بانک رفاه نتانیاهو وجود آمریکا را به یهودیان منتسب کرد: اگر یهودیان شکست می خوردند، ایالات متحده هم وجود نداشت (فیلم) افشای جزئیات دستمزد کارگران در ۱۴۰۵ ؛ حقوق کارگران بالاخره واقعی می‌شود؟ پزشکیان: از فروش گاز و بنزین می توانیم 160 میلیارد دلار درآمد داشته باشیم اما بخش زیادی را خودمان مصرف می‌کنیم/هر خودرو ماهی 10 میلیون یارانه بنزین می گیرد/ به باک یارانه بدهیم یا به معیشت؟ /احتمال قطعی برق و گاز در زمستان دیدنی های امروز؛ از فسیل جمجمه مرد جاوه ای تا تفنگداران دریایی آمریکا در کارائیب از مونا کرمی تا سپند امیرسلیمانی؛ حضور زوج‌های هنری در پشت‌صحنه «باران اسیدی» (عکس) معیشت کارگران: اکنون میان دو هیچ نگاهی به زرادخانه سلاح‌های ایرانی ونزوئلا البرادعی: 4 هزار کلاهک هسته ای، روی موشک ها و زیر جنگنده ها، آماده شلیک اند "سود سهام رزمندگان"؛ هدیه کریسمسی ترامپ به سربازان آمریکایی دستیار ترامپ: نفت ونزوئلا متعلق به آمریکا است رشد تجارت خارجی غیرنفتی کشور تشخیص دیرهنگام؛ بزرگ‌ترین چالش درمان سرطان پستان در ایران