โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

เกล็ดประดิษฐ์ที่โปร่งใส: กำแพงอิฐที่ระดับนาโน

Anonim

วัสดุธรรมชาติมีสมบัติทางกลพิเศษซึ่งขึ้นอยู่กับการจัดเรียงที่ซับซ้อนและการรวมกันของหลาย ๆ ส่วน ประเด็นสำคัญประการหนึ่งของการวิจัยวัสดุในปัจจุบันคือการพัฒนาวัสดุที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพไปถึงสมบัติของวัสดุจากธรรมชาติหรือแม้กระทั่งในส่วนของฟังก์ชันบางอย่าง กลุ่ม Walther ที่ DWI ได้จัดเตรียมวัสดุนาโนคอมโพสิทที่ได้รับแรงบันดาลใจจากแรงโน้มถ่วงซึ่งรวมคุณสมบัติเชิงกลที่โดดเด่นด้วยความโปร่งใสเหมือนแก้วและมีก๊าชและก๊าซสูง

การโฆษณา


โครงสร้างของมุกคล้ายกำแพงอิฐในระดับจุลภาค: แคลเซียมคาร์บอเนตเกล็ด ('อิฐ') สลับกับชั้นโพลิเมอร์อ่อน ('ปูน') ในขณะที่เกล็ดเลือดแข็งทำหน้าที่เป็นแบริ่งแบริ่งและชิ้นส่วนที่เสริมแรงพลังงานสามารถกระจายตัวไปยังกลุ่มพอลิเมอร์ที่อ่อนนุ่ม ด้วยเหตุนี้จึงเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบาซึ่งถือว่าเป็นมาตรฐานทองคำของวัสดุธรรมชาติเนื่องจากเป็นทั้งแข็งและแข็งเป็นส่วนผสมของคุณลักษณะที่ยากที่จะนำมาใช้ในวัสดุสังเคราะห์ วิธีการสังเคราะห์มิดเลติคก่อนหน้านี้ไม่สามารถทำได้ในระดับใหญ่เนื่องจากมีขั้นตอนหลายขั้นตอนที่ใช้พลังงานมากและลำบาก นอกจากนี้ยังไม่สามารถสังเคราะห์ฟิล์มมิตซูบิชิและแผ่นฟอยล์ที่โปร่งใสได้

Andreas Walther และทีมงานของเขาตัดสินใจที่จะใช้ nanoclays สังเคราะห์สำหรับวัสดุเพ้นท์เลียนแบบของพวกเขา สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความโปร่งใสของวัสดุได้มากขึ้น นักวิจัยของ Aachen กล่าวว่ากลุ่มผู้วิจัยของ Aachen ได้ทำการปรับแต่งขั้นตอนการเตรียมการเบื้องต้นดังนี้ "หอยแมลงภู่ในกระบวนการที่ยาวนานสำหรับ nanocomposites ของเราเราใช้กระบวนการประกอบชิ้นส่วนอย่างรวดเร็วแทน" ก่อนอื่นนักวิจัยได้ทำการเคลือบดินเหนียวด้วยชั้นโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ ('mortar on the brick') และต่อมาเปลือกแกน / เปลือกหอยจะรวมตัวกันเป็นแผ่นฟิล์มบาง ๆ เมื่อมีการกำจัดน้ำ ขั้นตอนทั้งหมดใช้เวลาไม่ถึง 24 ชั่วโมง

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับขนาดนาโนคอมโพสิตที่มีอิทธิพลต่อลักษณะของนาโนคอมโพสิต Walther และเพื่อนร่วมงานได้เปรียบเทียบ nanoplatelets ขนาดต่างๆกัน "เครื่องสำอางขนาดเล็กที่ใช้ดินเหนียวเล็ก ๆ เป็นสิ่งที่ยากมากอย่างไรก็ตามถ้าเราใช้ดินเหนียวขนาดใหญ่ที่มีอัตราส่วนกว้างยาว 3500 มม. มีความแข็งและแข็งแรงมากทำให้สมบัติเชิงกลของพวกเขาใกล้เคียงกับวัสดุคอมพอสิตของเส้นใย ซึ่งเป็นเรื่องที่ลำบากมากในการเตรียมความพร้อม "นักศึกษาปริญญาเอก Paramita Das กล่าว ความโปร่งใสเหมือนกระจกและกั้นก๊าซที่สูงของวัสดุนาโนคอมโพสิตเป็นประโยชน์อย่างยิ่งของวัสดุ

การผสมผสานคุณสมบัติที่โดดเด่นนี้ทำให้วัสดุเพ้นท์เลียนแบบเป็นผู้สมัครที่มีแนวโน้มในการใช้งานในอนาคตไม่เพียง แต่เป็นวัสดุที่มีโครงสร้าง แต่ยังสำหรับการจัดเก็บก๊าซและบรรจุภัณฑ์อาหาร นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นพื้นผิวที่ทันสมัยและสำหรับการห่อหุ้มอิเล็กทรอนิคส์ออร์แกนิกที่ไวต่อออกซิเจนในจอแสดงผลแบบยืดหยุ่น

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่จัดเตรียมโดย DWI - Leibniz-Institut für Interaktive Materialien eV หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว


Journal Reference :

  1. Paramita Das, Jani-Markus Malho, Khosrow Rahimi, Felix H. Schacher, Baochun Wang, Dan Eugen Demco, Andreas Walther Nacre-mimetics กับ nanoclays สังเคราะห์ขึ้นไปยังอัตราส่วนที่เป็น พิเศษ การสื่อสารธรรมชาติ, 2015; 6: 5967 DOI: 10.1038 / ncomms6967