Созданы волокна, которые тянутся, как резина, но обладают прочностью металла

22.03.2019

Учёные из Университета Северной Каролины создали волокна с уникальными свойствами. Крепкий и эластичный материал открывает новые горизонты в разных отраслях промышленности.

Одним из авторов исследования выступил Майкл Дики. Он рассказал, что за основу волокна взяли металл галлий и покрыли его полимерной плёнкой. Новый материал взял лучшее от обеих составляющих. При сжатии он демонстрирует прочность металла, но при растяжении в дело вступает эластичная оболочка. При появлении повреждений образуется энергия. В металле она может привести к разрыву материала. Но в инновационных волокнах внешнее гибкое покрытие берёт часть напряжения на себя. В результате нагрузка перераспределяется, и предел прочности значительно увеличивается.

Эти механизмы можно сравнить с реакцией организма на переломы костей, когда возникшие повреждения заполняются новой тканью. Сам же Майкл Дики указывает на одновременное сходство нового материала с резинками для денег и медными проводами. Резинки можно долго растягивать, прежде чем они лопнут. И особых усилий для этого не потребуется. Провода же крепче, их сложнее растянуть. Но уже при небольшом растяжении они ломаются.

Учёный утверждает, что его команде удалось объединить лучшие свойства этих материалов. Их главные характеристики проявляются на совершенно ином уровне, чем у отдельных компонентов. Благодаря этому новые волокна при растяжении становятся в 7 раз длиннее. Из-за перераспределения энергии при появлении трещин разрыв не происходит.

Учёные собираются продолжить эксперименты и найти новые составляющие для создания более эффективных, эластичных и прочных материалов. Но уже сейчас их прорыв можно использовать в различных отраслях промышленности: от производства новой упаковки до робототехники.

Источник: Researchers engineer a tougher fiber