Rudolf Cole
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Mithilfe eines innovativen Herstellungsverfahrens, das am HRL entwickelt wurde, erstellten die Forscher eine "Mikrogitter" -Struktur aus miteinander verbundenen Hohlrohren mit einer Wandstärke von 100 Nanometern - 1000-mal dünner als ein menschliches Haar. Mit freundlicher Genehmigung von Dan Little © HRL Laboratories, LLC Microlattice Metal klingt einfach hübsch, nicht wahr? Und das beliebteste Bild, das die Leichtigkeit von Mikrogittermetallen demonstriert, ist ein kleines Stück des Materials, das auf einem flauschigen Löwenzahnkopf thront. Niedlich!
Und da jeder hohle Strang aus lasergeschnittenem Nickel dünner als ein menschliches Haar ist, besteht die Struktur des Materials zu 99,99 Prozent aus Luft. Luft! Stellen Sie sich vor, Sie halten eine leere Styroporschale in der einen und eine Tasse aus Mikrogittermetall in der anderen Hand. Der Metallbecher wäre leichter.
Die Magie - und Stärke - liegt im Laserschneiden. Die Struktur des Materials wurde von der University of California-Irvine, CalTech und den HRL Laboratories für DARPA (den geekesten Forschungszweig des Verteidigungsministeriums) entwickelt, um Stress zu absorbieren und sich zu erholen. Es kann auf die Hälfte seines Volumens komprimiert werden und springt sofort in seine ursprüngliche Form zurück.
Dies könnte möglicherweise den Automobilbau revolutionieren. Stellen Sie sich vor: Eine Karosserie, die leichter als das gleiche Design aus Styropor ist und dennoch einen Aufprall absorbieren und in die richtige Form zurückkehren kann. Leichtere Autos bedeuten weniger Luftwiderstand und bessere Kraftstoffeffizienz, und die Fähigkeit, so viel Energie zu absorbieren, ist auch ein offensichtliches Sicherheitsplus. Parkplatztürklingeln gehören der Vergangenheit an.
DARPA scheint zu glauben, dass es andere Verwendungszwecke für Mikrogittermetalle gibt (neben dem Bau fantastischer federleichter Autos), wie Luftfahrttechnik und -design, Energiegewinnungssysteme, den Bau einer besseren Batterie und sogar nur als Dämpfungsmaterial - da es Schall, Stöße und Stöße absorbieren kann Schwingungsenergie.
Natürlich ist dieses Zeug immer noch ziemlich experimentell. Aber eines Tages ... vielleicht parken wir alle unsere Autos auf Löwenzahnköpfen.
Anmerkung des Autors: Mikrogittermetall: Die Zukunft leichter Autos?
Wie kann etwas aus Nickel zu 99,99 Prozent Luft sein? Ich habe die Beschreibung des chemischen Prozesses immer wieder gelesen und denke, ich verstehe es endlich. Art von. Es ist nicht so, als würde ich dieses Zeug an meinem Küchentisch machen oder so. Aber so verstehe ich es: Zuerst wird ein Gitter aus Polymeren erzeugt und dann in eine Nickel-Phosphat-Lösung gegeben. Sobald das Nickelphosphat auf dem Gitter vorhanden ist, entfernen die Wissenschaftler das Polymer und hinterlassen hohle Röhren aus Nickelphosphor.
Ich hatte mir winzige Laser vorgestellt, die das Design ätzten, möglicherweise von Mäusen in winzigen Reinraumausrüstungen, mit Hausschuhen und Hauben und allem. Ich bin mir nicht sicher, ob der chemische Prozess einfacher ist als ein winziger Laser, aber er ist definitiv weniger niedlich.
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Quellen
- Hadlington, Simon. "Metallisches Mikrogitter 'leichteste Struktur aller Zeiten." Rsc.org. 17. November 2011. (27. Februar 2013) http://www.rsc.org/chemistryworld/news/2011/November/17111103.asp
- Newsy über YouTube.com. "Leichtester Metal der Welt!" (27. Februar 2013) http://www.youtube.com/watch?v=rWEzq8m9KHQ
- Schnell, Darren. "Neu entwickeltes metallisches 'Mikrogitter'-Material ist das leichteste der Welt." Gizmag.com. 17. November 2011. (27. Februar 2013) http://www.gizmag.com/ultralight-micro-lattice-material/20537/
- Shunk, Chris. "Autoanwendungen suchten nach neuem, fortschrittlichem Metall, das 100-mal leichter als Styropor ist." Autoblog.com. 30. Dezember 2011. (27. Februar 2013) http://www.autoblog.com/2011/12/30/auto-applications-sought-for-new-advanced-metal-thats-100x-ligh/