Nanovezels Bouwen Sterkere, Hardere Fietsen En Vliegtuigen

{h1}

Een nieuwe nanovezel met superieure taaiheid en sterkte kan worden gebruikt om lichtere vliegtuigen, fietsen, bruggen en kogelvrije kleding te bouwen.

Alleen maar omdat iets moeilijk is, betekent nog niet dat het sterk is. Sterker nog, het vinden van materialen die zowel sterk als sterk zijn, is een van de grootste obstakels voor diegenen die alles ontwerpen, van bruggen tot fietsen en kogelvrije vesten.

Maar een nieuwe nanovezel van de University of Nebraska-Lincoln (UNL) zou het goed afgeronde materiaal kunnen zijn waarnaar ingenieurs lang zouden zoeken. Deze structurele nanovezel - een type synthetisch polymeer met betrekking tot acryl - voldoet aan zowel de sterkte- als taaiheidsvereisten die nodig zijn voor het bouwen van objecten die tegelijkertijd veerkrachtig en licht zijn.

In structurele materialen zijn sterkte en taaiheid meestal wederzijds exclusieve kwaliteiten, waarbij de sterkte vaak ten koste gaat van de taaiheid. Kracht verwijst naar het vermogen van een materiaal om een ​​lading te dragen. De taaiheid van een materiaal verwijst naar de hoeveelheid energie die nodig is om het te breken.

Neem bijvoorbeeld een keramische plaat. Het kan behoorlijk wat voedsel naar de tafel dragen, maar als je het onderweg laat vallen, zal het versplinteren. Keramische platen zijn sterk, niet taai.

Een rubberen bal daarentegen kan gemakkelijk uit de vorm worden geplet, maar het is moeilijk om te breken. Rubberballen zijn sterk, maar niet bijzonder sterk.

Maar het nieuwe proces ontdekt door Yuris Dzenis, professor in Mechanical and Materials Engineering bij UNL, en zijn collega's creëert een structureel nanomateriaal dat zowel sterk als sterk is.

De techniek, bekend als elektrospinnen, houdt in het toepassen van hoge spanning op een polymeeroplossing totdat een kleine straal vloeistof uitwerpt, resulterend in een continue lengte van nanovezel.

Dzenis en zijn team wisten dat het verduurzamen van hun materiaal het ook sterker zou maken. Ze waren echter verrast om te horen dat het uitdunnen van de nanovezel het ook moeilijker maakte.

Dzenis suggereerde dat deze extra taaiheid een gevolg zou kunnen zijn van de lage kristalliniteit van de nanovezel. De meeste geavanceerde vezels hebben een hoge kristalliniteit, wat betekent dat ze een zeer stijve en duidelijk gedefinieerde interne structuur hebben.

Maar de nieuwe nanovezel is structureel ongeorganiseerd. De amorfe gebieden laten meer ruimte toe in de moleculaire kettingen van het materiaal, waardoor het meer energie kan opnemen zonder te breken. Deze taaiheid maakt de nanovezel een geweldige kandidaat voor gebruik als een bouwcomposiet.

"Als structurele materialen harder zouden zijn, zou je producten lichter kunnen maken en toch heel veilig zijn," zei Dzenis.

Vliegtuigen zijn bijvoorbeeld gemaakt van vele composietmaterialen die, indien ze worden verbroken, kunnen leiden tot verwoestende crashes. Om te compenseren voor het gebrek aan stevigheid van de composiet, gebruiken ingenieurs meer van deze materialen, waardoor vliegtuigen veiliger, maar ook veel zwaarder worden.

Lichaamspantsering is een ander voorbeeld van een product dat kan worden verbeterd met behulp van deze nieuwe vooruitgang in nanotechnologie.

"Om de kogel te stoppen, heb je het materiaal nodig om energie te absorberen voordat het faalt, en dat is wat onze nanovezels doen," zei Dzenis.

"Wat is gemaakt van composieten kan profiteren van onze nanovezels."

Volg ons @TechNewsDaily, op Facebook of op Google+.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com