محققان چینی از متامتریال نانوشبکه‌ای تحول‌برانگیز رونمایی کردند.

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۲۸ آوریل ۲۰۲۳
لینک منبع: Ultra-High Energy Absorption Breakthrough: Chinese Researchers Unveil Game-Changing Nanolattice Metamaterials

فرامواد مکانیکی ساخته شده با ظرفیت جذب انرژی فوق‌العاده بالا

محققان با استفاده از فناوری مسیر یونی، یک فراماده نانوشبکه با ظرفیت جذب انرژی فوق‌العاده بالا ایجاد کرده‌اند که به قطر کم پرتو ۳۴ نانومتر دست یافته و جذب انرژی و مقاومت فشاری عالی را نشان می‌دهد.

محققان چینی با استفاده از فناوری مسیر یونی، متامواد مکانیکی با ظرفیت جذب انرژی فوق‌العاده بالا ساخته‌اند. نتایج درNature Communications به‌عنوان نکات برجسته ویرایشگران منتشر شد.

این مطالعه توسط محققان مرکز تحقیقات مواد موسسه فیزیک مدرن (IMP) آکادمی علوم چین (CAS) و همکارانشان از دانشگاه چونگ کینگ انجام شد.

فرامواد مکانیکی به دسته‌ای از مواد کامپوزیتی با ساختارهای مصنوعی اطلاق می‌شود که خواص مکانیکی فوق‌العاده‌ای را از خود نشان می‌دهند که مواد سنتی فاقد آن هستند. در میان آن‌ها، فرامواد مکانیکی جذب انرژی می‌توانند انرژی مکانیکی را با کارایی بیش‌تری جذب کنند، که به خود ماده نیاز دارد تا هم استحکام بالا و هم ظرفیت کرنش بالا را تجهیز کند، اما به‌طور کلی به سختی وجود دارد.

نانوشبکه کلاس جدیدی از فرامواد مکانیکی با اندازه‌های مشخص در مقیاس نانو است. با توجه به اثرات اندازه، پیکربندی هندسی و انتخاب مواد، خواص مکانیکی این نوع مواد متخلخل با مواد فله بسیار متفاوت است. با توجه به خواص مکانیکی حتی بهتر با وزن سبک‌تر، انتظار می‌رود که نانوشبکه در آینده کاربردهای انقلابی در زمینه مواد عملکردی با کارایی بالا داشته باشد.

نانوشبکه با ساختار پرتو تمرکز تحقیقاتی فرامواد نانوشبکه است. با این حال، ساخت نانوشبکه پرتو فلزی با قطر پرتو کم‌تر از ۱۰۰ نانومتر بسیار چالش‌برانگیز بوده است، و بنابراین خواص مکانیکی آن هنوز مبهم است.

در این کار، بر اساس تأسیسات تحقیقاتی یون‌های سنگین در لانژو(HIRFL)، محققان نوع جدیدی از متاماده مکانیکی نانوشبکه‌ای با پرتو مکعبی (شبه BCC) شبه جسمی با فناوری مسیر یونی ساختند. قطر پرتو نانوشبکه شبه BCC می‌تواند به کوچکی ۳۴ نانومتر باشد، که یک رکورد قطر کم پرتوی فرامواد مکانیکی است.

علاوه‌بر این، محققان نشان دادند که نانوشبکه‌های پرتو شبه BCC طلا و مس دارای ظرفیت جذب انرژی و مقاومت فشاری عالی هستند. آزمایشات نشان داد که ظرفیت جذب انرژی نانوشبکه پرتو شبه BCC مس از نانوشبکه پرتوی گزارش شده قبلی بیشتر است. استحکام تسلیم نانوشبکه‌های پرتو شبه BCC طلا و مس از مواد حجیم مربوطه در کم‌تر از نصف چگالی دومی بیش‌تر است.

علاوه‌بر این، محققان نشان دادند که خواص مکانیکی فوق‌العاده عمدتاً به دلیل اثر هم‌افزایی اثرات اندازه، هندسه شبه BCC و شکل‌پذیری خوب فلزات است.

این مطالعه ویژگی‌های مکانیکی نانوشبکه‌های پرتو را روشن می‌کند و از فناوری مسیر یونی به‌عنوان روشی جدید برای اکتشاف نانوشبکه پرتو با ظرفیت جذب انرژی فوق‌العاده بالا استفاده می‌کند.

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات تکنولوژی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.