Прочный наноматериал сверхнизкой плотности разработали в LLNL

Пористую прочную конструкцию из нанотрубок разработали исследователи Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL), 25 октября сообщает журнал Nature Materials.

В ходе нового исследования ученые разработали процесс перевода полностью плотных полимерных балок, выполненных 3D-печатью, в графитовые углеродные полые сэндвич-структуры типа «труба в трубе». В этих структурах, подобно стеблям травы, внутренняя и внешняя трубы соединены сетью перегородок.

Испытания на сжатие и компьютерное моделирование показывают, что это изменение морфологии балки приводит к резкому изменению зависимости жесткости от плотности материала. Эксперименты по сжатию также продемонстрировали значительное восстановление деформации после сжатия от 30 до 50 процентов, что привело к высоким свойствам рассеивания гравиметрической энергии.

«Некоторые из этих применений выиграют от снижения плотности неактивного углеродного материала, сохраняя при этом высокую удельную площадь поверхности в сочетании с высокой жесткостью и свойствами восстановления формы», — сказал ученый-материаловед LLNL Цзяньчао Е.

Пористые материалы сверхнизкой плотности находят множество новых применений, таких как механические амортизаторы, тепловая и акустическая изоляция, гибкие каркасы для батарей и катализаторов, МЭМС-устройства и в качестве целевых материалов для физических экспериментов с высокой плотностью энергии.