rss
twitter
Календарь новостей
«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 

Гибкая керамика с памятью формы

Гибкая керамика с памятью формы
Источник: mit.edu
Керамика не отличается гибкостью: изделия из этого материала, как правило, ломаются при стрессе. Но международная команда исследователей нашла исключение из этого правила — для очень маленьких объектов. В проекте приняли участие профессор Кристофер Шух, аспирант Алан Лай (Массачусетский технологический институт, США) и их коллеги Зехуи Ду Губ и Чи Ган Наньян (Технологический университет в Сингапуре). Ученые разработали технологию создания крошечных керамических объектов, которые не только являются гибкими, но и имеют «память формы». Их можно согнуть, а затем, при нагревании, они возвращаются к изначальной форме. Память формы для некоторых материалов (металлов и некоторых полимеров) известна с 1950 года. Теоретически, молекулярная структура керамики могла бы позволить создавать материалы с памятью формы, но до сих пор хрупкость и склонность к растрескиванию препятствовала этому.

Исследователи действовали в двух направлениях. Во-первых, они создали крошечные объекты, невидимые невооруженным глазом — короткие нити диаметром 1 микрометр. Во-вторых, они сосредоточились на том, чтобы отдельные кристаллические зерна охватывали все пространство микромасштабной структуры. Им удалось удалить границы кристаллических зерен — именно в этих участках трещины наиболее вероятны. Эта тактика позволила повысить предел деформации материала без разрушения до 7% от исходного размера. Хотя в обычном состоянии керамика трескается при деформации в 1%. В данной работе использовалась керамика из оксида циркония. При воздействии нагрузки молекулярная структура материала деформировалась, но не разрушалась.

И хотя керамика без нагрузки и под нагрузкой имела одинаковый химический состав, молекулярные конфигурации соответствовали двум разным природным минералам. Без нагрузки керамика имела структуру аустенита, а в случае деформации принимала структуру мартенсита. При нагреве молекулярная конфигурация возвращалась к структуре аустенита. Аспирант Лай отмечает, что новая методика может использоваться не только в отношении оксида циркония, но и других керамических материалов. Она позволяет сочетать в одном объекте главные достоинства металлов (гибкость) и керамики (прочность). Конечно, микрометровые нити являются крошечными для обычных промышленных стандартов. Но с точки зрения нанотехнологий такие объекты — не такие уж маленькие. Новые гибкие керамические структуры могут стать важным инструментом для улучшения наноустройств, в особенности — в биомедицине.
Подготовлено по материалам (источник): mit.edu
Дата: 27 сентября 2013
Другие новости, которые читают вместе с этой:
Ссылки спонсоров
ЦВТ «Инноком» | О проекте
+7 (3952) 755-265 | info@innocom.ru
Rambler's Top100
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика