Наноматериал реагира подобно на костите и мускулите в тялото 24.03 | 10:46

Новият материал тава по-здрав при циклично натоварване

Изследователи от американския университет Rice създадоха нанокомпозитен материал, който става по-здрав при подлагане повтарящ се стрес. Така той реагира по същия начин, по който реагират костите и мускулите в човешкото тяло когато ги натоварваме системно – става по-здрав и устойчив.

Публикуваното в сп. ACS Nano откритие на екипа на проф. Пуликел Айян показва потенциал за заздравяване базираните на полимерите композитни материали с пълнеж от въглеродни нановлакна.

Учените все още не са наясно как точно материалът успява да се самозаздрави. Според тях номерът изглежда се крие в комплексното, динамично въздействие между наноструктурите и полимерите в материала.

Откритието е направено от студента Бредн Кери от екипа на Айян, който открил интересното свойство, докато тествал податливостта на умора на материала при многократно натоварване. За негова огромна изненада цикличното натоварване въобще не нарушило структурата на нанокомпозита. Вместо това то я направили по-здрава.

За целта на изследването бил приложен динамичен механичен анализ, използван от НАСА. Студентът открил, че след невероятните 3,5 милиона компресии (по пет всяка секунда) в продължение на седмица здравината на композитния материал се повишила с 12 процента и на всичкото отгоре показвала потенциал за бъдещо покачване.

За специалистите в областта на материалите е известно, че металите могат да бъдат заздравявани по време на повтаряща се деформация в резултат от притискането на дефектите в кристалната им решетка (т.нар. процес на закаляване). Полимерите обаче са направени от дълги вериги от повтарящи се атоми, които не се държат по този начин.

При изследванията си учените открили и още един интересен факт за този уникален феномен. Простото компресиране на новия материал не променяло неговите свойства. Само динамичния стрес, прилаган многократно го правело по-здрав. Затова учените правят аналогия между техния материал и поведението на костите и мускулите в човешкото тяло. "Докато натоварвате регулярно дадена кост, може да сте сигурни, че тя ще остане здрава" коментира Кери.