Ultralet metallisk mikrogitter med en densitet på 0,9 mg/cm3. Billede:HRL Laboratories, Foto af Dan Little
Et team af forskere fra UC Irvine, HRL Laboratories og California Institute of Technology har udviklet verdens letteste materiale – med en densitet på 0,9 mg/cc – omkring 100 gange lettere end Styrofoam. Deres resultater vises i 18. november-udgaven af Videnskab .
Det nye materiale omdefinerer grænserne for letvægtsmaterialer på grund af dets unikke "mikro-gitter" cellulære arkitektur. Forskerne var i stand til at lave et materiale, der består af 99,99 procent luft ved at designe 0,01 procent fast stof ved nanometeret, mikron og millimeter skalaer. "Tricket er at fremstille et gitter af indbyrdes forbundne hule rør med en vægtykkelse 1, 000 gange tyndere end et menneskehår, " sagde hovedforfatter Dr. Tobias Schaedler fra HRL.
Materialets arkitektur tillader hidtil uset mekanisk adfærd for et metal, inklusive fuldstændig genopretning fra kompression over 50 procent belastning og ekstraordinært høj energiabsorption.
"Materialer bliver faktisk stærkere, efterhånden som dimensionerne reduceres til nanoskalaen, " forklarede UCI mekanik og rumfartsingeniør Lorenzo Valdevit, UCI's hovedefterforsker på projektet. "Kombiner dette med muligheden for at skræddersy mikrogitterets arkitektur, og du har et unikt cellulært materiale."
Udviklet for Defence Advanced Research Projects Agency, det nye materiale kunne bruges til batterielektroder og akustisk, vibration eller stødenergiabsorbering.
William Carter, leder af arkitektmaterialegruppen hos HRL, sammenlignet det nye materiale med større, mere velkendte bygningsværker:"Moderne bygninger, eksemplificeret ved Eiffeltårnet eller Golden Gate Bridge, er utrolig lette og vægteffektive i kraft af deres arkitektur. Vi revolutionerer letvægtsmaterialer ved at bringe dette koncept til nano- og mikroskalaen."