Войти
Сверхлегкие материалы - это твердые тела с плотностью менее 10 мг / см, включая кремнезем аэрогели, углеродные нанотрубки аэрогели, аэрографит, металлические пены, полимерные пены и металлические микрорешетки. Плотность воздуха составляет примерно 1,275 мг / см, что означает, что воздух в порах вносит значительный вклад в плотность этих материалов в атмосферных условиях. По способу производства их можно разделить на аэрогели, стохастические пены и структурированные ячеистые материалы.
Сверхлегкие материалы - это твердые вещества с плотностью менее 10 мг / см. Сверхлегкий материал определяется его ячеистой структурой, а также его жесткостью и прочностью, которые составляют его твердую составляющую. К ним относятся аэрогели кремнезема, аэрогели из углеродных нанотрубок, аэрографит, металлические пены, полимерные пены и металлические микрочастицы. Производятся сверхлегкие материалы, обладающие прочностью, присущей объемным свойствам при микромасштабах. Кроме того, они не сжимаются даже при экстремальном давлении, что свидетельствует об их жесткости и прочности.
Сверхлегкий материал также обладает упругими свойствами. Некоторые сверхлегкие материалы имеют больше пор, чтобы позволить структуре иметь лучшую теплопередачу, что необходимо для многих материалов, например, труб. В экспериментах на сжатие сверхлегкие материалы почти всегда демонстрируют полное восстановление после деформации, превышающей 50%.
Сверхлегкие пенопласты производятся посредством трехмерных соединенных между собой полых трубок на уровне микрометра и нанометра. Эти пены используются для быстрого и избирательного поглощения масел с водных поверхностей, находящихся под магнитным полем. Пена может абсорбировать в 100 раз больше собственного веса. Сэндвичи, облицованные фанерой, представляют собой теплоизоляторы, изготовленные из древесноволокнистых плит низкой плотности со сверхлегкой внутренней частью из вспененного материала. Сэндвич, облицованный фанерой, обеспечивает изолирующие свойства, превосходящие свойства без сверхлегкого веса.
В будущем части массивных мостов могут изготавливаться из сверхпрочного и легкого материала. Эти мосты также будут изолированы от жары и холода. Ученые из Массачусетского технологического института работали над созданием материала, который был бы прочным, как сталь, но имел бы плотность пластикового пакета. Самым большим препятствием при изготовлении этого материала является отсутствие производственных возможностей для его производства.
Сверхлегкий материал постоянно подвергается сжатию и случайным физическим повреждениям или неправильному обращению во время практического применения. Последние достижения в области сверхлегкого магнитного каркаса позволили конструкциям, сделанным из легкого материала, самостоятельно восстанавливать свою структуру, когда она нарушена. Сверхлегкие материалы способны к заживлению из-за индуцированной pH координации между железом и катехолическими соединениями.
Первые сверхлегкие материалы, аэрогель был впервые был создан Сэмюэлем Стивенсом Кистлером в 1931 году.
Графен пена и графитовая пена являются примерами стохастической пены.
Структурированные ячеистые материалы могут быть очень прочными, несмотря на очень низкую плотность.
Обратимо собираемые ячеистые композитные материалы позволяют изменять свойства композитных материалов в соответствии с идеальным линейным режимом масштабирования удельной жесткости. Микрорешетки октетов также были изготовлены с помощью проекционной микросереолитографии из полимеров, металлов и керамики.
Конструкция решеток с высокими эксплуатационными характеристиками означает, что отдельные стойки, из которых состоят материалы, не гнутся. Поэтому материалы исключительно жесткие и прочные для своего веса.
