Un team di ricercatori dell'Università della California, Berkeley, ha scoperto che i nanovuoti possono migliorare le prestazioni dei materiali. I nanovoidi sono minuscoli fori di dimensioni solo pochi nanometri. Possono essere creati con una varietà di metodi, come l'impianto di ioni o l'attacco chimico.
I ricercatori hanno scoperto che i nanovuoti possono migliorare la resistenza e la tenacità dei materiali. Hanno anche scoperto che i nanovuoti possono ridurre la quantità di energia necessaria per fratturare un materiale. Ciò significa che i materiali con nanovuoti possono essere utilizzati per realizzare componenti più leggeri ed efficienti.
I ricercatori affermano che le loro scoperte potrebbero avere un impatto significativo sullo sviluppo di nuovi materiali per un’ampia gamma di applicazioni, come quelle aerospaziali, automobilistiche e dei dispositivi medici.
Come i nanovoidi migliorano le prestazioni dei materiali
I nanovoidi migliorano le prestazioni dei materiali attraverso una serie di meccanismi.
* Rafforzamento: I nanovoidi possono rafforzare i materiali fornendo una barriera al movimento delle dislocazioni. Le lussazioni sono difetti nella struttura cristallina di un materiale che possono provocarne la frattura. I nanovoidi possono fungere da ostacoli alle dislocazioni, impedendone il movimento e provocando la rottura del materiale.
* Indurimento: I nanovoidi possono anche indurire i materiali assorbendo energia durante la frattura. Quando un materiale con nanovuoti viene fratturato, i nanovuoti possono assorbire energia espandendosi e contraendosi. Questo assorbimento di energia aiuta a rallentare il processo di frattura e a rendere il materiale più resistente alla frattura.
* Riduzione del consumo energetico: I nanovoidi possono anche ridurre la quantità di energia necessaria per fratturare un materiale. Questo perché i nanovuoti forniscono un percorso per la propagazione delle crepe, riducendo la quantità di energia necessaria per rompere il materiale.
Applicazioni dei nanovoidi
I ricercatori affermano che le loro scoperte potrebbero avere un impatto significativo sullo sviluppo di nuovi materiali per un’ampia gamma di applicazioni, come:
* Aerospaziale: I nanovoidi potrebbero essere utilizzati per realizzare componenti aeronautici più leggeri e resistenti, riducendo così il consumo di carburante e le emissioni.
* Automobilistico: I nanovoidi potrebbero essere utilizzati per realizzare parti di automobili più leggere ed efficienti, migliorando il risparmio di carburante e le prestazioni.
* Dispositivi medici: I nanovoidi potrebbero essere utilizzati per realizzare dispositivi medici più resistenti e durevoli, che migliorerebbero i risultati dei pazienti.
I ricercatori stanno attualmente lavorando per sviluppare nuovi metodi per creare nanovuoti nei materiali. Ritengono che la loro ricerca potrebbe portare allo sviluppo di nuovi materiali con prestazioni migliorate per un'ampia gamma di applicazioni.
