Материалы портала «Научная Россия»

Одноклеточные водоросли помогли физикам создать «воздушную» керамику

Одноклеточные водоросли помогли физикам создать «воздушную» керамику
Американские физики создали сверхпрочную и крайне легкую керамику, способную выдерживать давление в 17 тысяч атмосфер, изучив структуру кальциевых панцирей, защищающих клетки микроскопических диатомовых водорослей.

Американские физики создали сверхпрочную и крайне легкую керамику, способную выдерживать давление в 17 тысяч атмосфер, изучив структуру кальциевых панцирей, защищающих клетки микроскопических диатомовых водорослей. Работа опубликована в журнале Nature Materials.

Керамические материалы обладают одним общим недостатком — относительно высокой хрупкостью и неспособностью растягиваться. Джулия Грир из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) и ее коллеги исправили этот недостаток и создали особый вид сверхлегкой керамики, способный выдерживать растягивание и деформации, обратившись за помощью к природе. Вдохновением для их работы послужили микроскопические диатомовые водоросли, обладающие прочным панцирем из кремния.

Грир и ее коллеги обратили внимание на сложную структуру их кальциевой "брони", состоящей из полых трехмерных фигур. Изучив их физические и механические свойства при помощи компьютерных моделей, авторы статьи поняли, что панцирь такой конструкции обладает той же прочностью, что и сплошной кусок кремния аналогичных размеров.

Ученые позаимствовали эту идею и использовали ее для создания "воздушной" керамики из полых трубочек, изготовленных из соединения титана и азота. По словам Грир и ее коллег, данный материал способен выдерживать давление в 17 тысяч атмосфер при неоднократном растягивании, и сохраняет свою форму даже при значительном повреждении трубочек в его структуре.

Подобный показатель позволяет этой керамической "губке" соперничать с самым прочным биологическим материалом — паутиной паука Дарвина. В будущем, как полагают авторы статьи, она будет использоваться в качестве наполнителя для бронежилетов и основы для движущихся частей машин.

диатомовые водоросли керамические материалы сверхпрочная керамика

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий