Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Американские инженеры изобрели гибкую керамику

Инженеры загнули с керамикой

Григорий Колпаков, Газета.Ру

Керамика – не обязательно нечто хрупкое и бьющееся. Это доказали американские инженеры, разработавшие керамический материал, способный гнуться и запоминать форму.

Исследователям из Массачусетского технологического института (MIT) совместно с коллегами из Сингапура удалось создать керамику, которая гнется и не ломается, да еще при этом запоминает форму. Статью об этом удивительном материале они опубликовали в журнале Science: Lai et al., Shape Memory and Superelastic Ceramics at Small Scales.

Чуда, правда, не произошло, и если кто-то грезит о керамических подтяжках или бензиновых шлангах, то этим мечтам пока не суждено сбыться. Сверхэластичную керамику ученым удалось создать только на уровне микроскопических волосков, неразличимых для человеческого глаза. А самое главное, если такую керамику изогнуть, то при нагреве она вернется к первоначальной форме.

«Способность материалов запоминать форму известна с пятидесятых годов прошлого века, – говорит один из участников этой разработки, профессор металлургии MIT Кристофер Шу. – Однако до сих пор она была обнаружена только у металлов и некоторых полимеров, но не у керамики. В принципе, молекулярная структура позволяет и керамике иметь память формы, но главным препятствием здесь была ее хрупкость и предрасположенность к растрескиванию».

Чтобы образец имел память формы и при этом не трескался, есть пока только один путь – сделать его очень маленьким: чем меньше предмет, тем выше его сопротивляемость растрескиванию. А поскольку трещины обычно появляются на границах керамических зерен, исследователи добились того, чтобы волосок представлял собой одно зерно.

Большинство керамик может подвергнуться изгибу только на один процент, причем после нескольких сгибаний материал все равно начнет трескаться. Полученные же керамические микроволоски изгибаются на семь-восемь процентов какое угодно количество раз.


Схема и микроснимок из статьи в Science – ВМ

Толщина такого волоска – один микрон. Для нанотехнологий это не так уж и мало. По словам исследователей, такие материалы смогут найти в этой области немало применений.

Например, они могут оказаться очень полезны для биомедицинских нано- и микроустройств. В частности, керамика с памятью формы может оказаться незаменимой для изготовления микроприводов. По сравнению с микроприводами из других материалов, подобные керамические волоски будут возвращать себе первоначальную форму, то есть распрямляться, с рекордной силой.

Как бы то ни было, удалось создать материал, совмещающий в себе лучшие качества металлов и керамики, при этом избавленный от недостаточной твердости металлов и хрупкости обычных керамик. Он, по словам Шу, обладает «прочностью керамики и пластичностью металла».

При создании сверхэластичной керамики ученые использовали двуокись циркония, очень хорошо изученную и широко применяемую в промышленности, в частности в топливных элементах, хотя читатель, возможно, знаком с нею только по зубной металлокерамике. И хотя во всех этих применениях гибкость и память формы не требуются, эластичность нового материала, по словам его авторов, может сделать его более устойчивым к повреждениям. В то же время сделать эластичной можно не только циркониевую керамику – та же технология может быть применена и к другим видам керамических материалов.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
30.09.2013

Читать статьи по темам:

нанотехнологии Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Молодежная премия в области наноиндустрии: названы 6 финалистов

Имя лауреата будет объявлено на торжественной церемонии награждения, которая пройдет 1 ноября в рамках Московского международного форума инновационного развития «Открытые инновации».

читать

ДНК-транзисторы

Сотрудник Стенфордского университета Анатолий Соколов совместно с коллегами-физиками разработал метод получения углеродных транзисторов на основе нитей ДНК.

читать

«Био/мол/текст»-2013

Авторы сайта «Биомолекула» в третий раз проводят конкурс на лучшую научно-популярную статью о достижениях современной биологии – молекулярной биологии, биофизики, биомедицины, био- и нанотехнологий.

читать

Российская молодежная премия в области наноиндустрии – 2013

Всероссийский конкурс молодых разработчиков, инноваторов и бизнесменов, чья нанотехнологическая разработка была внедрена в производство и показала первые коммерческие результаты.

читать

RUSNANOPRIZE-2013

По решению правления Роснано в 2013 году награда будет вручаться по направлению: «Наноматериалы и модификация поверхности». Денежная часть премии составит 3 млн рублей.

читать