5 Unglaublichste Materialien, die die Welt verändern!
Ein neues Material, das von Forschern der University of Pennsylvania entwickelt wurde, ist leicht genug, um auf einem Blatt zu ruhen, ohne es zu biegen, und ist dennoch stark genug, um Satelliten in die entferntesten Bereiche des Weltalls zu bringen. Oh, und es schwebt auch.
Und das ist nicht alles, was dieses neue Material auch für nützlich sein könnte. In der Tat könnten die winzigen Roboter der Zukunft, die das Auto schleppen, Krebszellen töten und Rettungsoperationen führen, tatsächlich aus dieser futuristischen Pappe hergestellt werden.
Oder genauer gesagt, die Mikroroboter der Zukunft könnten mit einem Aluminiumoxid-Nanocardboard gebaut werden, das weniger als ein Tausendstel Gramm wiegt und dennoch stark genug ist, um sich zu biegen, ohne zu brechen. Es ist ein hervorragender Wärmeisolator, was bedeutet, dass es bei extremen Temperaturen wahrscheinlich gut standhält.
Der Schlüssel zu diesem faszinierenden neuen Material liegt in seiner sandwichartigen Form, die laut den Forschern dahinter etwa 10.000 Mal so stark ist wie das Material, wenn es völlig fest wäre. Das Team veröffentlichte ihre Ergebnisse in der neuesten Ausgabe von Nature Communications.
„Wenn Sie genügend Kraft aufbringen, können Sie Wellpappe scharf biegen, aber sie schnappt ein. Sie werden eine Falte erzeugen, wo sie dauerhaft geschwächt wird “, sagt Igor Bargatin, Professor für Maschinenbau an der Penn, der die Studie leitete. „Das ist das Überraschende an unserer Nanocardboard. Wenn Sie es biegen, erholt es sich, als ob nichts passiert wäre. Das hat auf der Makroskala keinen Präzedenzfall. “
Aufgrund ihrer Stärke und ihres geringen Gewichts könnten die Forscher eine Reihe von Anwendungen für ihr Nanocardboard finden, von kleinen Anwendungen - beispielsweise durch die Bereitstellung eines Materials für die Flügel schwärmender, vogelartiger Mikroroboter - bis hin zu viel größeren Anwendungen in der Luftfahrt, zum Beispiel durch die Entwicklung von leichten Segeln.
Leichte Segel sind eine Möglichkeit, den Menschen in die Lage zu versetzen, die am weitesten entfernten Regionen des Weltraums besser zu erkunden, ohne sich um Energieengpässe kümmern zu müssen. Sie sind im Grunde wie die Segel, die mit Motorbooten gefahren werden, außer dass sie seefeste Schiffe mit Wind antreiben, würden sie Raumfahrzeuge oder Satelliten antreiben, indem sie die winzigen Lichtteilchen der Sonne einfangen.
"Eine weitere mögliche Anwendung ist das Starshot-Lichtsegel, das mit bis zu 20% der Lichtgeschwindigkeit reisen soll, um Proxima Centauri b in einigen Jahrzehnten zu erreichen", schreiben die Autoren in der Zeitung. Einige der kritischen Materialanforderungen umfassen eine Massendichte unter 0,1 gm-2 (entsprechend einer Segeldicke von ~ 100 nm), die Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, und eine ausreichende Biegesteifigkeit, um die Form (und damit die Antriebsrichtung) zu kontrollieren). ”
Die Forscher skizzierten auch andere Anwendungen, einschließlich Wärmedämmung und Energieumwandlung. Die Tatsache, dass das Material auch schweben kann, wenn Sie es erhitzen, kann sich als nützlich erweisen, auch wenn die Forscher noch nicht ganz sicher sind, wie. Als nächstes wollen sie weiter untersuchen, welche der vielen möglichen Anwendungsfälle für diese neue Nanocardboard am vielversprechendsten ist.
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