(文章來源:十輪網)
鉆石是地球上最堅硬的物質之一,然而近期加州大學爾灣分校的研究團隊,制造出比鉆石還要堅硬的“納米碳晶格”結構,未來有望應用在航天領域,制造更輕、更堅固的飛行器。研究團隊將該研究發布在《Nature Communications》期刊。
研究團隊制造出薄片納米晶格并證實理論,參與研究的研究人員Jens Bauer表示,這次研究團隊打造的是“薄片納米晶格”(plate-nanolattices);在過去,束狀納米晶格(beam-nanolattices)的機械特性差強人意,而薄片納米晶格比任何的束狀納米晶格還要堅硬。根據論文,研究團隊打造的材料,強度比束狀納米晶格提升639%,剛性則提升了522%。
研究人員Cameron Crook表示,科學家早已根據理論,算出薄片納米晶格的設計會有優異的強度,然而該種設計卻難以實際制造,因此無法證實理論,而我們的研究團隊運用雙光子光刻(two-photon lithography)的3D激光打印技術,成功制造出薄片納米的碳晶格結構,證實理論。
納米晶格有望應用于航天領域,制造更輕量的飛行器,研究團隊的下一個目標,是探索薄片納米碳晶格結構的力學特性。Bauer表示,當材料尺寸降到100納米以下,它會很接近無孔或無裂痕的理論晶體,若能減少孔洞與裂痕等缺陷,可以再提升材料的強度。
納米晶格材料在航天領域被看好,因為它有高強度、低密度的優點,能夠提升飛行器的機械強度與飛行性能。若研究團隊找到量產薄片納米晶格的方式,人類有望生產出更輕量的飛機,能降低燃油消耗,或是提升電動飛機航程,讓它們能更能應用在商業飛行中。
(責任編輯:fqj)
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