W periodyku naukowym Nature możemy przeczytać artykuł autorstwa chińskich badaczy w Państwowego Laboratorium Nauki i Technologii Materiałów Metastabilnych na Uniwersytecie Yanshan w Qinhuangdao. Opisano w nim nowatorski rodzaj materiału ceramicznego wykorzystującego siły van der Waalsa. Prezentuje on wyjątkową odporność na odkształcenia, ponieważ zastosowano tutaj wyjątkową technikę projektowania. Jaką konkretnie? Dowiedzmy się również, z jakiego surowca został ten materiał wyprodukowany.
W artykule mowa jest o masie wykonanej z krystalicznego azotku boru, której nadano strukturę cebuli. Dokonano na niej spiekania iskrowo-plazmowego oraz spiekania poprzez prasowanie na gorąco. Materiał charakteryzuje się tym, że płaskie nanopłytki azotku boru zostały ułożone tutaj w warstwy, a te następnie poskręcano względem siebie pod różnymi kątami.
Czytaj też:W Polsce znaleziono gigantyczne złoża. Miliardy złotych pod ziemią
Już wcześniej naukowcy dostrzegali pewną zależność, że „łamanie” krystalicznej struktury poprzez skręcanie jej w różne strony może przyczyniać się do powstania nieznanych wcześniej właściwości fizycznych. Jak widać, wcześniejsze obserwacje naukowe przekuto w nowe badania, a te poskutkowały powstaniem bardzo ciekawego wynalazku.
Ceramika zbudowana z poskręcanych nanopłytek azotku boru. To był strzał w dziesiątkę
W rezultacie uzyskano produkt finalny, który jest bardziej elastyczny. Odkształcenie ścinające tej masy ceramicznej azotku boru może osiągać 14 proc. przed pęknięciem – czytamy w pracy naukowej. Dla porównania: w konwencjonalnej ceramice odkształcenie może wynosić ledwie 1 proc. Potem materiał pęka na pół. Ponadto nowy wyrób jest sześć razy bardziej wytrzymały na ściskanie niż zwykła ceramika z warstwami „nieskręconego” azotku boru.
Czytaj też: Bezszelestna pralka i cicha lodówka? Badania Polaków wybawią wreszcie od hałasów
Kluczem do sukcesu w pracach nad innowacyjną ceramiką była owa architektura, która ogranicza rozprzestrzenianie się odkształceń w konkretnych nanopłytkach. Autorzy wyrażają nadzieję, że ich wynalazek spotka się z zainteresowaniem ze strony przemysłu ceramicznego i zostanie on wykorzystany w praktyce.