septiembre 29, 2021

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El material ultrafino es mejor que el kevlar y el acero; Posiblemente reemplazando los escudos existentes

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Investigadores financiados por el ejército del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), el Instituto de Tecnología de California (Caltech) y ETH en Zúrich han demostrado un nanomaterial diseñado a partir de nanopatrones mejores que el Kevlar o un material de acero para fabricar armaduras ligeras para futuros soldados.

Los materiales nanoestructurados se probaron en el centro de investigación patrocinado por el ejército. Soldado del Instituto de Nanotecnología (ISN) en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, que demostró su capacidad para resistir los efectos de las micropartículas a velocidades supersónicas.

Este puede ser un nuevo material prometedor para fabricar armaduras ligeras, revestimientos protectores y otros materiales resistentes a los impactos para el ejército. Publicaron los resultados de su estudio titulado “Elasticidad del efecto supersónico de los nanotubos de carbono., “en la revista Materiales de la naturaleza.

(Foto: Pixabay)
El material ultrafino es mejor que el kevlar y el acero; Posiblemente reemplazando los escudos existentes

Nano-material ultraligero que puede soportar los efectos de micropartículas ultrasónicas

dijo el Dr. James Burgess, ISN. Director del programa Tiempos del ejército El material liviano ha sido probado en laboratorio y los resultados indican que puede adquirir efectos hipersónicos y puede funcionar mejor que los materiales convencionales utilizados para armaduras o materiales de protección porque tiene más capas de escala nanométrica.

El Dr. Burgess intentó compararlo con un casco de motocicleta para explicar su proceso de protección. Dijo que si una cubierta de casco que podría tener un impacto significativo estuviera contenida antes de romperse en pequeñas capas, proporcionaría una mayor resistencia no observable en acero o incluso en Kevlar.

a mi ciencia diaria, los soportes de carbono a escala nanométrica confieren al material rigidez y resistencia mecánica. El equipo probó el material cuando lo llamaron micropartículas a velocidades supersónicas y descubrió que el material liviano, tan delgado como el cabello humano, evitaba que las partículas diminutas lo penetraran.

Además, el Dr. Carlos Botella compartió con Army Times que el material ligero conocido como fotorresistente se adapta a su forma en función de la exposición a la luz. Técnicamente, es similar a la impresión 3D que usa un láser enfocado firmemente en la nanoescala para solidificar el material hasta que esté completamente impreso.

La clave para hacer materiales nanoestructurados es permitir que los diseñadores creen cualquier forma 3D imaginable que sea más fuerte y poderosa que los métodos de fabricación tradicionales. Esperan fabricar materiales de protección que sean muy ligeros pero que al mismo tiempo puedan brindar una mayor protección a los futuros soldados.

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¿Cómo sobrevivieron los materiales nanoestructurados a los efectos ultrasónicos?

El equipo quería descubrir cómo el material nanoestructurado sobrevivió a los efectos supersónicos durante las pruebas. Instituto de Tecnología de California nueva versión Ella informó que Portella construyó el material a partir de un polímero fotosensible utilizando litografía de dos fotones. Luego lo quemó en un horno en un proceso llamado pirólisis a una temperatura extremadamente alta para convertir el polímero en carbono refractario.

El equipo creó una versión más densa y flexible del material para probar las diferencias. Luego volaron ambos materiales con partículas finas a velocidades supersónicas, con una velocidad de sonido promedio de unos 340 metros por segundo.

Descubrieron que la versión más densa era más flexible porque estaba incrustada en el material en lugar de penetrarlo. Un examen detallado de lo que sucedió reveló que los soportes de carbono a nanoescala rodeaban la partícula pero permanecían intactos hasta que el proyectil se detuvo, a diferencia de un material completamente denso, superior al acero y al Kevlar en un 70%.

Ahora tienen que encontrar formas de escalarlo y explorar cómo otros nanomateriales pueden resistir la influencia de la supersónica para que puedan usarse en aplicaciones del mundo real.

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Consulte más noticias e información sobre la técnica nano En Science Times.

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