|  | 29 мая 2014 | Нанотехнологии

Исследователи разработали простой процесс изготовления трехмерных цикличных наноструктур

Наноматериал


То, что вы видите на приведенных снимках, не является конструкцией, собранной из элементов какого-нибудь детского конструктора. Для этого эта конструкция слишком мала, она является демонстрацией работы технологии, разработанной исследователями из университета Ватерлоо (University of Waterloo), возглавляемыми профессором Джулией Грир (Julia Greer), и с помощью этой технологии можно создавать цикличные наноструктуры любой формы сложности, отдельные элементы которых имеют размеры, не превышающие 5 нанометров, 5 миллиардных частей метра. Такие тщательно разработанные наноструктуры могут стать основой структурных и технических материалов будущего, имеющих массу уникальных физических свойств и прочностных показателей.

Для производства наноструктур исследователи разработали достаточно простой трехэтапный метод, позволяющий получить высокую точность производства. Используя метод прямого лазерного "письма", называемый двухфотонной литографией, в объеме специального полимерного материала создается трехмерный образ будущей структуры. В точках пространства, где пересекались фокусированные лучи двух лазеров, материал полимеризуется и становится твердым. После этого остатки полимера удаляются при помощи промывки в специальном растворе и на поверхность получившейся структуры наносится слой керамического или металлического материала, что придает созданной структуре высокую механическую прочность. И на последнем этапе полимер, находящийся внутри оболочки, размягчается и удаляется, оставляя после себя полую структуру, изготовленную полностью из материала, которым покрывался полимер.

Наноматериал #2


Следует отметить, что множество материалов на наноуровне проявляет совершенно необычные качества , нежели на обычном уровне. Этот эффект используется и при создании трехмерных структур. К примеру, окись алюминия, представляющая собой хрупкий материал, на наноуровне приобретает высокую механическую прочность, которая передается наноструктуре в целом и делает ее способной без разрушения выдерживать значительные механические усилия.

"Наличие полного контроля над структурой создаваемого материала позволяет нам изготавливать материалы, обладающие любым набором необходимых нам свойств, чего невозможно достичь, используя традиционные пенообразные или монолитные материалы" - рассказывает профессор Грир, - "К примеру, мы можем рассчитать и создать наноматериал, обладающий прочностью стали, но плотность которого будет чрезвычайно мала, ведь 99 процентов объема этого материала будет занимать воздух. Проектирование цикличных наноструктур позволит нам в дальнейшем создать библиотеку заготовок, используя которую можно будет получить материал с необходимыми свойствами, сделав всего лишь несколько движений мышью или несколько нажатий клавиш на клавиатуре".




Ключевые слова:
Наноматериал, Лазер, Полимер, Покрытие, Свойства, Материал, Прочность, Плотность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Использование лазерной трехмерной печати позволило создать новый материал, ...
  • Нановолокна, обладающие уникальными свойствами, станут основой для новых вы ...
  • Разработана новая технология сворачивании крошечных структур-оригами с помо ...
  • Нанесение нанопленки увеличит эффективность солнечных элементов.
  • Новый наноматериал может осуществить переворот в технологиях хранения инфор ...




  • 29 мая 2014 06:25
    #1 Написал: elton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 148
    Неплохо...Только интересно,как они,минуя слой покрытия, собираются растворять полимер или покрытие не такое плотное?
        
    29 мая 2014 16:46
    #2 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 506
    Многообещающая технология, если сумеют довести до промышленного применения.

    Единственное, в статье довольно странный пассаж:
    К примеру, окись алюминия, представляющая собой хрупкий материал, на наноуровне приобретает высокую механическую прочность

    Кристаллическая окись алюминия называется Корунд, и в твердости и прочности уступает только алмазу. Им стекло можно легко резать.
        
    29 мая 2014 18:01
    #3 Написал: DSL115

    Публикаций: 0
    Комментариев: 74
    А вы вспомните курс физики: чем тольше волокно, тем оно гибче.
    Так стеклянная нить легко гнётся, обычное же стекло -хрупкое, ломается.

    Оччень перспективная технология. На мой взгляд, это прорыв в технологиях.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.