Origami mõistmine 2-D materjalides

How To Make an Easy Origami Dinosaur (Juuli 2019).

Anonim

Vastavalt YouGov küsitlusele on üks viiest mobiiltelefoni kasutajalt Suurbritannias oma ekraani kraapitud, lükates telefoni kolme aasta pärast. Mobiilne ekraan murdub kergesti, kuna need on tavaliselt valmistatud oksiidmaterjalist, mis võimaldab puutetundel funktsioneerida, kuid lihtsalt lõhkub. Seevastu grafeen ja teised 2-D materjalid võivad toimida ka sama tõhusate mobiilsete puutetundliku ekraanina, kuid need on väga painduvad. Seepärast lubavad need materjalid revolutsiooniliselt muuta paindlikku elektroonikat, mis võib tekitada purunematuid mobiiltelefonide kuvasid.

Materjalide paindlikkuse tõttu leiavad 2-D materjalid juba täiustatud komposiitmaterjalides rakendust spordivahendite, nagu suusad ja tennisereketid, jõudluse optimeerimiseks ja sõidukite kaalu vähendamiseks. Elektroonika rakendused võivad saada kasu ka uutelt tugevatest 2-D materjalidest nagu graan. Võime painutada ja venitada on kõigi nende rakenduste jaoks olulised ja uued uuringud on näidanud, mis juhtub, kui aatomiaalselt õhukesed materjalid volditakse nagu origami.

Loodusteadustes kirjutades on Manchesteri Ülikooli teadlased uurinud kaheastmelisi materjale ühe aatomi lehtede tasemel. Juhtteadlane dr Aidan Rooney ütles: "Analüüsides neid voldikuid nii üksikasjalikult, oleme avastanud täiesti uue painde käitumise, mis sunnib meid jälle vaatama, kuidas materjalid deformeeruvad."

Üks nende poolt täheldatud eriline voldik on kaksik; mille jaoks materjal on täiuslik peegli peegeldus ennast kummalgi pool paindumist. Materjalide kirjelduse professor Sarah Haigh ütleb: "Oxfordi materjaliteaduse õppimise ajal õppisin multikoolituse graafikul põhineva õpetuse illustratsioonide struktuuri minu alguses väga varakult. Kuid meie viimased tulemused näitavad, et neid õpikuid tuleb korrigeerida. ei ole tihtipeale see, et kui teadlane, võite üle 60 aasta jooksul ümber lükata peamised eeldused. "

Uurijad leidsid, et vastupidiselt varasematele mudelitele on kihiliste materjalide, nagu grafiit ja grafeen, voldid paljude aatomite ümber paigutatud - mitte teravad, nagu alati eeldati. Tõhusalt moodustub painde keskosas pisike nanoosakestev kõverusala. See avaldab olulist mõju materjalide tugevusele, võimele painduda ja venitada. Täheldati ka teisi keerulisi kokkupakkumisfunktsioone.

Robert Young'i professor Polymer Science and Technology kommenteeris: "Me leidsime, et voltimise tüüpi saab prognoosida aatomkihtide arvu ja painde nurga põhjal - see tähendab, et saame täpsemalt modelleerida nende materjalide käitumist erinevate rakenduste jaoks, et optimeerida nende jõudu või vastupidavust ebaõnnestumisele. "

menu
menu