کشف ماده مقاوم در برابر خستگی با الهام از صدف

خبرگزاری برنا- گروه علمی و فناوری؛ دانشمندان چینی توانسته‌اند سازوکار مقاومت قابل‌توجه صدف، در برابر خستگی (fatigue) را در طی تکرارهای بی‌شمار باز و بسته‌شدن پوسته آن در طول مدت عمر این سخت‌پوست را کشف کنند.

نتایج این پژوهش ۱۰ساله بر روی صدف آب شیرین، اصل جدیدی را برای طراحی مواد مقاوم در برابر خستگی با قابلیت تغییر شکل پیشنهاد کرده است. با توجه به ترکیب ناشناخته و ساختار پیچیده مواد زیستی طبیعی، این تحقیق چالش بزرگی برای دانشمندان مواد بود.

گروه تحقیقاتی دریافتند لولای صدف حتی پس از تحمل ۱٫۵ میلیون تغییر شکل، هیچ نشانه‌ای از خستگی نشان نمی‌دهد. با پایش لولا، تیم دریافتند که نانوسیم‌های (nanowire) کربنات کلسیم شکننده به‌صورت شعاعی در بافت بادبزنی شکل (fan-shaped) لولا قرار گرفته و در یک ماتریس انعطاف‌پذیر جاسازی شده‌اند.

ماتریکس آلی انعطاف‌پذیر تمرکز فشار (Stress) را در بافت کاهش می‌دهد و از شکستن نانوسیم‌ها جلوگیری می‌کند. با الهام از این سازوکارِ طبیعت، گروه تحقیقاتی یک ماده کامپوزیتی از فیبر شیشه‌ای و بسپار (پلیمر) شکننده ایجاد کرده و با موفقیت مقاومت آن را در برابر خستگی تحت‌تأثیر تغییر شکل‌های مکرر تأیید کرده‌اند.

انتهای پیام/