Drukuj

Amerykańscy naukowcy wynaleźli przezroczyste tworzywo twarde jak stal

Amerykańscy naukowcy wynaleźli przezroczyste tworzywo twarde jak stal
Amerykańscy naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Michigan opracowali nowe tworzywo sztuczne, które swoją twardością przypomina stop żelaza i węgla, ale co ważne jest od nich lżejsze. To co najmocniej wyróżnia tworzywo, to jego struktura. Jest ona podobna do budowy masy perłowej, która jest jednym z najtrwalszych materiałów znanych w naturze. O tym, że odkrycie odbiło się szerokim echem świadczy fakt, że sprawie napisał już prestiżowy magazyn naukowy Science.

Jaka ma być przyszłość nowego tworzywa sztucznego? W tej chwili jego cechy predestynują je do tego, by posłużył jako materiał do budowy lekkich pancerzy dla wojska lub policji, a także zaworów oraz bezzałogowych samolotów. Można go będzie także użyć do tworzenia mikroelektromechanicznych urządzeń, techniki strumieniowej oraz różnego rodzaju biomedycznych czujników pomiarowych.

Inspiracją, która doprowadziła amerykańskich badaczy do opracowania innowacyjnego tworzywa była analiza struktury masy perłowej. To na jej podstawie uczeni stworzyli nowy rodzaj plastiku, który wyróżnia się niesłychaną lekkością i transparentnością, a przy okazji jest też twardy niczym stop żelaza i węgla.

Masa perłowa jest jednym z najtwardszych materiałów, występujących w przyrodzie. Jest to wewnętrzna, silnie iryzująca warstwa muszli niektórych małżów i ślimaków. Co ważne jednak niezwykle często stosuje się ją jako tworzywo dekoracyjne. Widoczna pod mikroskopem struktura masy przypomina blok zbudowany z warstw zanurzonych w zaprawie maleńkich cegiełek. Stosowana jest do wyrobu biżuterii, ozdób i sztuki użytkowej oraz ozdabiania różnych przedmiotów.

Masa perłowa posiada tzw. organiczną zawiesinę, która bazuje na białku oraz chitynie. I w niej właśnie ulokowane są odpowiednie kryształy węglanu wapnia. Przyczynia się to do powstania swoistej „zaprawa”, która dokładnie otacza kryształy, co dobrze wpływa na eliminację ryzyka pękania materiału. Kolejne warstwy budulca leżą natomiast jedne na drugich. I właśnie taka budowa poszczególnych warstw masy sprawia, że jest ona tak twarda.

Amerykańscy naukowcy wynaleźli przezroczyste tworzywo twarde jak stal


Wszystkie te cechy masy perłowej zainteresowały amerykańskich badaczy, w momencie gdy realizowali oni projekt, który miał doprowadzić do opracowania tworzywa sztucznego, cechującego się ponadprzeciętnymi właściwościami w zakresie odporności na uderzenia i złamania.

Takie tworzywo to duży przełom, bo aktualnie nauka zna jedynie metody wykonywania z pojedynczych atomów węgla niezwykle wytrzymałych nanopręcików lub nanorurek, używanych m.in. w technologiach kosmicznych, ale nie potrafi jeszcze zbudować z nich większego obiektu. Wszystko przez to, że dysponuje materiałem mocno łamliwym.

Czytaj więcej: Nowości 236 Badania 116