Em um novo artigo publicado no Proceedings of the National Academy of Science ( PNAS ), pesquisadores do laboratório de Julia R. Greer, professor de Ciência dos Materiais, Engenharia Mecânica e Engenharia Médica, projetaram um novo tipo de nanoestrutura hierárquica que é mais forte do que as estruturas de rede anteriores e se recupera com menos danos após a compressão. Estruturas de engenharia hierárquica, como a Torre Eiffel, são projetados como fractais, repetir padrões que são iguais, ou auto-semelhante, em todos os níveis de ampliação.
"É basicamente uma rede de vigas feita de uma rede de vigas, com a menor dimensão de cerca de 10, 000º do diâmetro do seu cabelo, "diz Lucas Meza, um estudante de graduação do quarto ano no laboratório Greer e o primeiro autor no artigo. "Isso é chamado de treliça de segunda ordem. Quanto mais treliças de vigas feitas de treliças de vigas, mais alta a hierarquia fica. "
Meza e seus colegas experimentaram várias versões desta arquitetura, com os resultados desses testes mostrados nesses vídeos. O nanolattice feito de vigas ocas de cerâmica apresentou a maior "recuperabilidade, "ou recuperação, mesmo depois de ser grosseiramente deformado. Isso acontece por meio de um processo conhecido como flambagem de concha, em que a cerâmica pode amassar como um pedaço de papel sob tensão e então se recuperar quando a tensão for removida.
Em escalas maiores que nanômetros, a cerâmica falha frequentemente devido a rachaduras e defeitos (uma xícara de café caída demonstrará esse efeito). Mas com espessuras de cerca de 20 nanômetros - a espessura da casca de uma viga oca - a cerâmica se aproxima de sua resistência teórica do material porque a probabilidade de encontrar uma falha ou rachadura em algo tão fino é significativamente reduzida. Isso representa a quantidade "verdadeira" de força que um material pode suportar se não tiver defeitos. Embora a estrutura do vídeo seja 99 por cento aérea, sua resistência é comparável à das estruturas de espuma que são mais densas em duas ordens de magnitude.
