Materijali Mikrostrukturni materijali za izolaciju

Mikrostrukturni materijali za izolaciju

Mikrostrukturni materijali
Slika 1 - Mikrostrukturni materijali

Nemački istraživači su razvili lak materijal visoke čvrstoće inspirisani strukturom kostiju i drveta i strukturom pčelinjeg saća. Materijal je stvoren korišćenjem 3D laserskog štampača sa polimerom i keramičkog premaza. Manje je gust od vode, i može se pohvaliti jačinom kao kod čelika i aluminijuma visokih performasni.

Građa novih materijala
Slika 2 – Građa novih materijala

Polimerna mikroarhitektura iako inspirisana prirodom, nadmašuje svoje prirodne pandane u pogledu odnosa snage i gustine. Stvorena je od strane tima u Karlsrue tehnološkom institutu. Osnovna struktura je proizvedena procesom 3D laserske litografije ili polimerskog štampanja i kaljenja.

Ispitivanje struktura

Nekoliko struktura je testirano, uključujući saćaste, trougaone i šestougaone strukture. One su potom obložene gasom koja pruža dodatnu jačinu, i premazima od keramičkog materijala i aliminijuma. Polimerne strukture su oko 50 μm dužine i visine, dok su različite debljine premaza u rasponima od 10 do 200 nm.

Struktura novih materijala
Slika 3 – Struktura novih materijala

Saćasta polimerna struktura sa aluminijumskim premazom od 50 nanometara ima najveću stabilnost gustine. Ova mikroarhitektura je nadmašila trouglaste i šestougaone strukture. Ova optimizovana saćasta struktura je popustila pod pritiskom od 28 kg/m2, a imala je gustinu od 810kg/m3, koja prevazilazi odnos stabilnosti i gustine kostiju, masivnog čelika ili aluminijuma.

Saćasta struktura
Slika 4 – Saćasta struktura

Sam materijal podseća na ramovsku strukturu poludrvene kuće sa horizontalnim, vertikalnim i dijagonalnim podupiračima Međutim, ovde su podupirači velčine reda od samo 10 μm.

Primena mikostrukturnih materijala

Mikrostrukturni materijali se često koriste za izolaciju ili kao absorberi udara. Materijali sa otvorenim porama mogu se koristiti kao filteri u hemijskoj industriji.

Odnos mikrostrukture prema ostalim materijalima
Slika 5 – Odnos mikrostrukture prema ostalim materijalima