Иногда, нарушая правила-это не плохо. Особенно когда правила становятся очевидными законами природы, которые действуют в сыпучие материалы, но и другие силы возникают в нанодиапазоне.
«Природа знает, как идти от малого, атомного масштаба в больших масштабах», — сказал Мелик Демирель, профессор инженерных наук и механики и обладатель Ллойда и Дороти Фер стул Гек в биомиметических материалов. «Инженеры воспользовались правилами смешивания с целью повышения эксплуатационных свойств, но были ограничены к единой шкале. Мы никогда не пошли вниз на следующий уровень иерархического проектирования. Ключевая задача заключается в том, что есть явные силы на различных уровнях от молекул до Навального».
Композиты, по определению, состоят из более чем одного компонента. Правила смеси сказать, что, хотя коэффициенты одного компонента на другой может варьироваться, существует ограничение на физические свойства композита. По словам Демиреля, его команда нарушила лимит, по крайней мере на наноуровне.
«Если у вас есть проводящего полимерного композита от количества полимера и металла смеси ограничены по правилу смесей», — сказал Демирель. «Настоящие правила регламентируют все, что касается матрицы и наполнителя. Мы взяли материалы — биополимер и атомарно тонких проводящих материалов-пусть они организуют от самостоятельной сборки, а также нарушил правила смесей».
Материалы команды состоят из биомиметических полимеров на основе тандемных повторов белков, продуцируемых дупликация генов и вдохновило строение кальмара кольца протеины зубов, а также проведение карбида титана 2Д MXene, только несколько молекул толщиной слоя металла. Этот многослойный композит самоорганизующуюся и полимера опосредует расстояние между слоями металла. С помощью генной инженерии тандемного повтора белки — биополимер, который повторяет консервативную последовательность — исследователи могут контролировать Интер-пласт расстояние проводящих слоев, не изменяя составные фракции. Цель исследователей-создать самособирающиеся материалы с беспрецедентный контроль над их физическим свойствам, используя синтетическую биологию.
Поскольку полимера собственн-собирает в сшитой сети, матрицы для заполнителя соотношения в крошечных местах может нарушить правила смеси, и электрические свойства слоистых существенные изменения. Исследователи докладывают о результатах своей работы в одном из недавних выпусков САУ нано.
Это биомиметический полимер, металл, композит может быть как гибкой, так и проводящие в правильном сыпучих смесей. На микроскопическом масштабе, когда структурная симметрия нарушается, электропроводность зависит от направления.
«Что является уникальным в том, что теперь вы можете попасть в самолет электропроводность, которая отличается от плоскости проводимости», — сказал Демирель.
Пока ток идет по плоскости 2D материал слоев, проводимость является линейной, но если течение направлено поперек слоев, проводимость становится нелинейной.
«Теперь мы можем сделать запоминающее устройство», — сказал Демирель. «Мы также могли бы сделать диодов, переключателей, регуляторов и других электронных устройств. Мы хотим, чтобы материалы, которые созданы с заданными свойствами для создания романа функциональные возможности, которые трудно достичь или которые ранее были недостижимы.»
почувствуйте разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!