Die neueste Entdeckung auf dem Gebiet der Nanotechnik stammt nun von Caltech-Ingenieuren: Es handelt sich um ein neues Material, das aus zahlreichen miteinander verbundenen Mikroknoten besteht. Dank dieser kleinen Strukturen ist das Material viel stärker und langlebiger als der Durchschnitt.
Tatsächlich ermöglicht dieses System dem Material, mehr Energie zu absorbieren und sich zu verformen, ohne Schaden zu nehmen, und kehrt dann in seine ursprüngliche Form zurück. Eigenschaften, die zu neuen, entscheidenden Anwendungen in der Biomedizin und Luft- und Raumfahrt führen könnten.
Mikroknoten, maximale Wichtigkeit
Widianto P. Moestopo, Lawrence Livermore National Laboratory, ist der Hauptautor eines Artikels über Mikroknoten, der in Science Advances veröffentlicht wurde (Ich verlinke es hier).
Die Idee, die Wirkung von Knoten auf die mechanischen Eigenschaften von Materialien zu untersuchen, war ein Wendepunkt, der während der Lockdown-Zeit im Jahr 2020 entstand: Das Moestopo-Forschungsteam hatte bereits verschiedene Arten von Mikrogeweben wie Gitter und gewebte Materialien analysiert. Das Experiment ermöglichte es uns, tiefer in die Rolle von Reibung und Energiedissipation einzutauchen.
Wie widerstandsfähig sind sie?
Jeder dieser Knoten, der mit einem HD-3D-Lithografiedruck erhalten wurde, misst ungefähr 70 Mikrometer in Höhe und Breite. Stattdessen hat jede Faser einen Radius von etwa 1,7 Mikrometern: ein Hundertstel des Radius eines menschlichen Haares.
Materialien dieser Art weisen eine deutlich höhere Zugfestigkeit auf als astlose, aber baugleiche: Zusammenfassend Sie absorbieren 92 % mehr Energie und benötigen mehr als die doppelte Belastung, um zu brechen im Vergleich zu ihren knotenlosen Gegenstücken.
Die nächsten Schritte
Diese Forschung eröffnet neue Perspektiven auf dem Gebiet Nanomaterialien, und in naher Zukunft könnte es einen wirklich erheblichen Einfluss auf Sektoren wie Biomedizin und Luft- und Raumfahrt haben. Eines Tages könnten wir dank der Verwendung dieser winzigen, aber leistungsstarken Knoten über superstarke chirurgische Nähte und Kabel verfügen.
Ziel des Forschungsteams ist es, die Methode weiter zu verbessern, um noch stärkere und komplexere Knotenmaterialien herzustellen.
Ich mache es einfacher, mit einem Taschentuch, um mich daran zu erinnern, Sie auf diesem super interessanten Gebiet auf den neuesten Stand zu bringen.
