Материалы станут тверже с помощью жидкости

Жидкости мягче, чем твердые вещества, поэтому включения капелек жидкости в твердое всегда сделает его слабее ... не так ли? На самом деле, нет. Ученые из Йельского университета обнаружили, что если капли имеют правильный размер, они могут на самом деле сделать твердые вещества жестче. Их выводы могут проложить путь для композиционных материалов, которые будут использовать жидкости для дополнительной оптической или электрической функциональности, но которые не станут компромиссом твердости.

Секрет кроется в поверхностном натяжении жидкости, которое остается одинаковым, независимо от размера капель. Если в твердом веществе будут использоваться слишком большие капли, его поверхностное натяжение не будет достаточным, чтобы удержать всю ту жидкость на месте при твердом механическом стрессе.

В результате при падении его структура деформируется и твердое вещество ослабляется. Если капли достаточно малы, то поверхностное натяжение оставит его нетронутым. Это не только удержит его от деформации, а также повысит прочность к окружающим материалам.




Под руководством инженера Эрика Дюфресне, команда Йельского университета экспериментировала путем встраивания нескольких капель микронного диаметра ионной жидкости (солевая жидкость) в части силикона. При том, что материал затем растягивается, было установлено, что он на 30 процентов сильнее, чем чистый силикон. "Получается, что значение поверхностного натяжения обратно пропорциональна размеру", сказал Дюфресне. "Так что эта просто ничтожная сила для больших вещей становится мощной силой для очень маленьких вещей - которые в свою очередь, могут сильно повлиять на материал в целом".





Метки:


Комментарии:


Поиск по сайту
Архивы
© 2021   ОПТИМИСТ   //  Вверх   //