Ciò che gli scienziati dell'Università della Pennsylvania, dell'Università dell'Illinois e dell'Università di Cambridge sono riusciti a fare si distingue dalla fila generale in quanto il processo di creazione di un materiale strutturato era controllato a livello dei singoli atomi. Di conseguenza, è stato ottenuto un nuovo materiale, chiamato "legno di metallo", che è più forte del titanio, ma cinque volte più leggero del nichel, da cui è effettivamente realizzato.
La frase "più forte del titanio" è certamente un cliché, ma in questo caso è la verità più pura.
Sebbene il titanio stesso potrebbe essere 10 volte più forte, se la sua struttura fosse ideale. Il segreto della forza del nuovo materiale può essere visto nel legno ordinario. La pura cellulosa, che di per sé è un materiale morbido, acquisisce una resistenza abbastanza elevata quando viene formata in una struttura in legno. E alcuni dei tipi di materiali cellulosici artificiali hanno una resistenza paragonabile a quella dell'acciaio non peggiore.
A proposito, gli scienziati che hanno creato l '"albero di metallo" non hanno perseguito l'obiettivo di creare questo particolare materiale, durante la loro ricerca, stavano cercando e elaborando nuovi metodi per creare una struttura porosa in metallo simile alla struttura del legno. In passato, per ottenere questo effetto è stata utilizzata la schiuma di metallo fuso o la stampa 3D, fornendo una precisione di diverse centinaia di nanometri. Tuttavia, entrambi i metodi hanno i loro svantaggi: schiumando è molto difficile ottenere una distribuzione uniforme della densità del materiale e il processo di stampa 3D è estremamente lento per l'uso nella produzione industriale.
Secondo studi precedenti, la riduzione delle dimensioni delle sue unità strutturali gioca un ruolo chiave nell'aumentare la resistenza di un materiale. I ricercatori sono riusciti a raggiungere questo obiettivo utilizzando nanoparticelle di plastica, di diverse decine di nanometri, mescolate uniformemente in acqua. Quando l'acqua evapora, queste particelle sferiche vengono ordinate sotto forma di una struttura geometricamente regolare, dopo di che uno strato di nichel viene depositato galvanicamente sulla loro superficie, che riempie gradualmente l'intero spazio tra le particelle. Dopodiché, la plastica viene rimossa sciogliendosi e rimane una rete dei migliori ponti metallici. Il fattore di riempimento dello spazio con il metallo non supera il 30 percento, il restante 70 percento cade sul vuoto e questo è sufficiente affinché il materiale risultante abbia una densità che gli consenta di galleggiare sulla superficie dell'acqua.
Fino a poco tempo, gli scienziati sono riusciti a creare campioni di "legno metallico" sotto forma di lamina, con un'area di circa un centimetro quadrato. E lo stesso processo di creazione di un tale materiale è estremamente costoso. Tuttavia, ulteriori ricerche mirano a rendere il materiale più economico aumentando i volumi di produzione. Parallelamente, gli scienziati stanno studiando le proprietà del "legno metallico" e il suo comportamento sotto l'influenza di uno stress meccanico estremo.
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Un altro potenziale interessante di questa tecnologia è che lo spazio vuoto nella struttura metallica può essere riempito con un altro materiale. Naturalmente una struttura metallica riempita con un elettrolita liquido o solido può diventare un elemento di un accumulatore molto capiente in grado di alimentare il dispositivo in cui è costruito per un tempo molto lungo.
