Ученые создали самый легкий в мире сетчатый материал

Сетчатый материал легче воздуха создала группа американских ученых из HRL Laboratories в Малибу. Он состоит из металлических нитей толщиной с человеческий волос, имеет правильную химическую структуру и поэтому характеризуется высокой жесткостью, прочностью и электропроводностью.

Идея состояла в том, чтобы в разработке материалов использовать принципы формообразования архитектуры, объяснил ведущий исследователь проекта Тобиас Шедлер (Tobias Schaedler) для InnovationNewsDaily. «Если рассмотреть Эйфелеву башню или мост Золотые Ворота, они невероятно легкие и прочные для своего размера. В силу своей архитектуры – Эйфелева башня выше и легче, чем пирамиды благодаря своей структуре", - сказал он.

Создание материала ученые начали с жидкого фотополимера – его молекулы изменяют свои свойства под воздействием света. Они обработали модель ультрафиолетовым излучением, благодаря чему сформировалась трехмерная решетка, которую после покрыли тонкой пленкой металла. В данном случае использовали никель-фосфорный сплав. После этого исследователи обработали фотополимер щелочью, в результате чего в пустотах решетки образовались никель-фосфорные нити толщиной от 100 до 500 микрон, то есть в 1000 раз тоньше человеческого волоса.

Образованный решетчатый материал имеет плотность 0,9 мг на кубический сантиметр, 99,9 процентов его объема составляют полости сетки, что позволяет ему быть легче аэрогеля. Материал примерно в 200 раз легче пенополистирола, говорит Тобиас Шедлер.

Эти сетки оказались очень упругими: в ходе испытаний они возвращали первоначальную форму после того, как были сжаты до половины своего объема.

Созданный материал может найти применение в аэрокосмической отрасли, его можно использовать в системах, воспринимающих акустические, вибрационные или ударные нагрузки. Ученые могут создать такие правильные структуры в масштабах миллиметра, микрометра или нанометра, что будет обуславливать сферу их применения. Кроме того, исследователи работают над созданием подобных сеток на основе других материалов.

Полный отчет по результатам исследования был опубликован в 18 номере журнала Science.