Версия для слабовидящих
Как растянуть нерастяжимое? Печать Email
Новости науки
09.10.2013
...Главное в этом «трюке» — разработать способ изготовления керамических объектов, которые не только были бы гибкими, но и имели бы «память формы», то есть после деформации, пройдя через нагрев (благо керамика его неплохо переносит), возвращались в исходное состояние. И такой техпроцесс был создан. Пока, правда, только для небольших объектов, уточняет группа исследователей из США и Сингапура под руководством Кристофера Шуха (Christopher Schuh), представляющего Массачусетский технологический институт.

После деформации керамика, вместо того чтобы ломаться, из аустенитной модификации переходит в мартенситную, а после восстанавливающего нагрева — снова в аустенитную. (Здесь и ниже иллюстрации Lai et al.)


Материалы с памятью формы известны с 1950-х годов, но это лишь металлы и некоторые полимеры. Но не керамика, никак нет.

Чтобы сотворить подобное с керамикой, материаловеды произвели из неё весьма малые объекты, в которых, до некоторой степени нарастив размеры зёрен кристаллической решётки, удалось добиться отсутствия границ зёрен вообще. А ведь именно по ним обычно распространяются трещины.

В итоге керамические микроструктуры диаметром в 1 мкм продемонстрировали растяжимость на 7% — в то время как обычно основная часть материалов при таком воздействии неумолимо рвётся. Скажем, алюминиевое изделие перестанет существовать как целое ещё до достижения 7-процентного растяжения. А обычную керамику не то что растянуть, но даже согнуть до такой степени не получится.

Хорошо, можно растягивать на 7–8% и затем возвращать исходную форму. Но какой толк от керамических изделий в 1 микрометр диаметром?

Вы забыли о волшебной приставке «нано», читатель. Для соответствующих технологий 1 мкм — это очень много, обычно чубайсы с такими размерами не работают. Иначе говоря, для микро- и наноактуаторов, служащих средствами перемещения и манипуляторами для наноустройств, включая биомедицинские, предназначенные для путешествий в крови человека, новая керамика будет весьма полезна. Наноактуаторы на её основе при малой массе благодаря своей твёрдости могут придать значительный импульс микропорции лекарства, выбрасываемой из такого наноустройства. Или помочь ему переместиться из одного места в другое.

Та же цепочка под микроскопом.


«Способность толкать у керамических материалов — лучшая среди всех известных», — подчёркивает г-н Шух. Хотя в его экспериментах использовалась керамика из хорошо изученного диоксида циркония, на практике может применяться практически любая керамика с большим размером зёрен, уверены учёные.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/materialovedenie/10009210/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта