Кремниевые волокна в 15 раз прочнее стали

16.01.2013

Ученые из Optoelectronics Research Centre разработали технологию создания кремниевых нановолокон в 15 раз прочнее стали. При этом их можно изготавливать очень длинными - теоретически до тысяч километров. Новая технология уже заинтересовала много компаний по всему миру, прежде всего в авиационной и судостроительных областях, где есть необходимость в легких и прочных композитах.

Нановолокна привлекают внимание своей чрезвычайной прочностью. Свойства материала на наноуровне сильно отличаются от макроскопических образцов - некоторые кристаллических материалы в виде нановолокон показывают прочность на растяжение свыше 10 ГПа. До сих пор удавалось изготовить кристаллические нановолокна длиной лишь нескольких миллиметров. Более длинные волокна имеют множество дефектов, которые снижают их прочность.

Ученые из Optoelectronics Research Centre обратили внимание на нановолокна из диоксида кремния, прочность которых в меньшей степени зависит от одиночных дефектов. Фактически это обычное стекловолокно, только выполненное на наноуровне, что позволило резко повысить их прочность.

Эксперименты показали, что нановолокна из диоксида кремния в 15 раз прочнее высокопрочной стали и в 10 раз прочнее волокон обычного стеклопластика. В перспективе это позволит уменьшить вес композитных материалов при сохранении их прочности. Интересно, что новые нановолокна при уменьшении диаметра становятся только прочнее. Также нужно отметить, что сырье для их изготовления - это кремний и кислород, которые являются очень распространенными элементами земной коры. Кроме того, нановолокона диоксида кремния можно производить тоннами, как обычное оптическое волокно, которое сегодня широко применяется в коммуникационных технологиях.

Новый вид волокон может изменить будущее композиционных материалов: нановолокна позволят сделать прочнее и легче самолеты, вертолеты, катера и т.д.

<< Назад: Мощные SoC-процессоры AMD 16.01.2013

>> Вперед: Кареглазым доверяют больше 15.01.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Установлена связь запахов с воспоминаниями 06.08.2018 Нейробиологи из Университета Торонто описали механизм работы мозга, благодаря которому формируются яркие воспоминания, включающие запахи и связанные с ними ассоциации. Процесс формирования комплексных воспоминаний связан с взаимодействием гиппокампа и переднего обонятельного ядра (anterior olfactory nucleus, AON), расположенного в переднем мозге. Гиппокамп отвечает за консолидацию воспоминаний, то есть процесс их перехода из кратковременной памяти в долговременную. Также гиппокамп обеспечивает пространственную память - сохраняет информацию, позволяющую ориентироваться на местности. AON играет важную роль в восприятии ароматов, но остается малоизученным. Чтобы исследовать роль AON и гиппокампа в формировании воспоминаний, авторы новой работы использовали склонность мышей тщательно принюхиваться к незнакомым запахам и почти не уделять внимания привычным ароматам. Когда мыши забывают определенный запах, он вновь начинает вызывать у грызунов интерес. В процессе экспериментов животных помещали в клетки, где присутствовали емкости с различными ароматизаторами: запахами чеснока, банана, кофе и других продуктов. На первом этапе опыта мышь попадала в клетку с двумя емкостями с разными запахами, затем животное помещали в среду с двумя одинаковыми образцами. Грызуны, у которых ученые искусственно "отключили" нервные пути, соединяющие AON и гиппокамп, изучали оба дублирующихся запаха одинаково долго - они не запоминали первый образец. Контрольная группа мышей быстро выявляла повтор и не уделяла внимания второму контейнеру. В следующих опытах мышей привлекала не только новизна запаха, но и изменившееся положение одной из емкостей или новая последовательность контейнеров в помещении. При этом грызуны с поврежденными связями между AON и гиппокампом по-прежнему не замечали разницы между новой и старой обстановкой. Более ранние исследования показали, что потеря способности различать запахи может быть одним из ранних симптомов болезни Альцгеймера, а AON быстро разрушается на первых стадиях заболевания. Новые данные можно будет использовать для создания более эффективных диагностических тестов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026