Recientemente, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Texas en Austin descubrieron una propiedad única en nanomateriales complejos. Sorprendentemente, esta característica hasta ahora solo se ha observado en nanoestructuras simples.
El principio sacado a la luz es el comportamiento elástico. Es sobre desplazamiento alterno de pequeños defectos cuando un material específico se deforma. Contra todo pronóstico, este fenómeno da lugar a propiedades de amortiguación ideales disipar ciertas formas de energía. Chih-Hao Chang, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica de Walker en UT Austin, es el autor principal del estudio. Los resultados de la encuesta se publicaron en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
Una configuración propicia para la disipación de energía
Cuando se ejerce presión sobre los materiales de estudio, los investigadores notaron un desplazamiento de pequeñas deformaciones en respuesta al gradiente de tensión. Mientras la fuerza permanezca en aplicación, los pequeños defectos siguen moviéndose.
Sin embargo, una vez que desaparece la tensión, los defectos microscópicos vuelven gradualmente a su ubicación original: esta es la característica elástico. El descubrimiento de esta manifestación también levantó el velo sobre otro fenómeno bien conocido por los científicos.
De hecho, el desplazamiento alterno de pequeñas deformaciones da a los materiales la capacidad de disipar la energía de manera efectiva. Con esta característica, sería posible amortiguar energías como vibraciones y ondas de presión.
Aplicaciones interesantes en ingeniería.
La capacidad de disipar energía combinada con nanodefectos móviles allana el camino para múltiples aplicaciones. En primer lugar, los investigadores pensaron en rampa arriba amortiguadores de impacto última generación. Sin embargo, los materiales bajo estudio son tan delgados que las propiedades de amortiguamiento solo serían a pequeña escala. Sin embargo, esta restricción es beneficiosa en el campo electrónico, más precisamente para el protección de chips y procesadores.
La suposición detrás de esta idea es que con la limpieza del amortiguamiento y el comportamiento anelástico, sería posibleabsorber los golpes y vibraciones a los que están sujetos los componentes electrónicos máquinas. Sin embargo, todavía es tiempo de investigación y desarrollo, ya que estas nuevas propiedades aún no se dominan.
“Sería posible utilizar materiales con estas características para proteger los chips semiconductores para evitar vibraciones y golpes. »
Chih-Hao Chang, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica de Walker en UT Austin
Pero por cierto, ¿qué es un nanomaterial?
Los nanomateriales son materiales artificiales presentando propiedades físicas excepcionales. De hecho, tienen características que no se encuentran en los materiales naturales. Estas propiedades son esencialmente electromagnéticos, acústicos, sísmicos, térmicos y mecánicos. Compuestos por estructuras periódicas, dieléctricas o mecánicas, se comportan como un material homogéneo.
El concepto fue propuesto por primera vez por el físico ruso Victor Veselago a fines de la década de 1960. No fue hasta el año 2000 que el primero nanomaterial nació, gracias al trabajo de John Pendry y David Smith. Los dos físicos habían realizado en particular experimentos en prototipos de capa de invisibilidad.
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