ماده فوق سبك جدیدی كه از فولاد و كولار مشكل تر است
نهایت علم: دانشمندان موفق به ابداع ماده ای بسیار سبک شده اند که از موی انسان نازک تر و از فولاد و کولار مشکل تر است و می تواند از نفوذ ذرات پرسرعت به خود پیشگیری کند.
به گزارش نهایت علم به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، یافته های یک پروژه تحقیقاتی مشترک از مهندسان موسسه فناوری ماساچوست(MIT)، موسسه فناوری کالیفرنیا"(Caltech) و موسسه فناوری فدرال زوریخ(ETH) بتازگی در مجله Nature Materials انتشار یافته است که نشان از ابداع ماده ای با ساختار نانو دارد که می تواند از کولار و فولاد قوی تر باشد.
کولار(Kevlar) نام تجاری برای الیاف تولید شده از پارا آرامید قوی و سبک است که با دیگر آرامیدها مثل نومکس و تکنورا ارتباط دارد. بطور معمول بصورت نخ یا پارچه های بافته شده یا بعنوان یک بخش از مواد کامپوزیتی استفاده می شود.
هم اکنون کولار استفاده های زیادی دارد، شامل تایر دوچرخه، بادبان های مسابقه تا محافظ بدن به سبب این که نسبت استواری به وزن آن زیاد است و بدین سان با وزن یکسان، پنج برابر فولاد استواری دارد.
این ماده جدید می تواند کاربردهایی در پوشش های سبک، محافظ، سپرهای انفجاری و سایر مواد و زره پوش های مقاوم در مقابل ضربه در صنایع مختلف داشته باشد.
این ماده جدید با بهره گیری از پایه های نانومتری کربن دارای سختی و مقاومت مکانیکی شایان توجهی است. این ماده با شلیک ریز ذرات پرسرعت با سرعت مافوق صوت مورد آزمایش قرار گرفت تا تغییر شکل مورد بررسی قرار بگیرد و عملکرد آن چشم گیر بود.
این ماده کمتر از موی انسان ضخامت دارد، اما با این وجود باز هم می تواند از نفوذ ذرات ریز و پرسرعت به خود پیشگیری کند.
طبق گفته پژوهشگران، وقتی این ماده با دیگر مواد مقاوم در مقابل ضربه همچون کولار و فولاد مقایسه می شود، از همه بهتر عمل می کند.
"کارلوس پورتلا" استادیار مهندسی مکانیک در MIT می گوید: یک مقدار از مواد ما در متوقف کردن یک گلوله، بسیار کارآمدتر از همان مقدار جرم از کولار عمل می کند.
این به مفهوم این است که در صورت تولید این ماده در مقیاس انبوه، می تواند جایگزینی بسیار سبک برای ابزار مقاوم در مقابل ضربه تولید شده از کولار یا فولاد باشد.
"جولیا گریر" استاد علوم مواد، مکانیک و مهندسی پزشکی در موسسه فناوری کالیفرنیا می گوید: دانش حاصل از این کار می تواند اصول طراحی برای مواد مقاوم در مقابل ضربه فوق العاده سبک جهت استفاده در مواد زرهی کارآمد، پوشش های محافظ و سپرهای مقاوم در مقابل انفجار را در برنامه های دفاعی و فضایی فراهم آورد.
مهندسان برای آزمایش سختی این ماده جدید تصمیم گرفتند آنرا با ذرات مافوق صوت بمباران کنند و نحوه واکنش آنرا مطالعه کنند که کارکرد آنرا شایان توجه یافتند.
در آینده این تیم امیدوار است با بهره گیری از یافته های خود، مقاومت در مقابل تأثیر و برخورد سایر مواد و پیکربندی های معماری نانو و همین طور سایر مواد فراتر از کربن را پیش بینی نماید.
این مطالعه در مجله Nature Materials انتشار یافته است.
منبع: elmend.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب