Pesquisadores da Universidade do Texas em Austin e da Universidade Estadual da Carolina do Norte descobriram, pela primeira vez, uma propriedade única em nanoestruturas complexas que até agora só foi encontrada em nanoestruturas simples. Além disso, eles desvendaram a mecânica interna dos materiais que tornam essa propriedade possível.
Em um novo artigo publicado esta semana na revista Proceedings of the National Academy of Sciences , os pesquisadores encontraram essas propriedades em "nanolattices" à base de óxido, que são materiais minúsculos e ocos, semelhantes em estrutura a coisas como esponjas do mar.

"Isso já foi visto antes em nanoestruturas simples, como um nanofio, que é cerca de 1.000 vezes mais fino que um fio de cabelo", disse Yong Zhu, professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da NC State e um dos principais autores do estudo. o papel. "Mas esta é a primeira vez que o vemos em uma nanoestrutura 3D."

O fenômeno em questão é chamado de anelasticidade. Relaciona-se com a forma como os materiais reagem às tensões ao longo do tempo. Quando os materiais estudados neste artigo foram dobrados, pequenos defeitos se moveram lentamente em resposta ao gradiente de tensão. Quando a tensão foi liberada, os pequenos defeitos retornaram lentamente às suas posições iniciais, resultando no comportamento anelástico.

Os pesquisadores também descobriram que, quando esses defeitos se movem para frente e para trás, eles desbloqueiam características de dissipação de energia. Isso significa que eles podem dissipar coisas como ondas de pressão e vibração.

O material poderia um dia servir como amortecedor, mas por ser tão leve e fino, seria em uma escala muito pequena. Os pesquisadores dizem que pode fazer sentido como parte de chips para eletrônicos ou outros dispositivos eletrônicos integrados.

"Você poderia colocar esse material sob os chips semicondutores e protegê-los do impacto ou vibração externa", disse Chih-Hao Chang, professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica Walker da UT Austin.

Agora que essas características elásticas foram descobertas, o próximo passo é controlá-las. Os pesquisadores examinarão a geometria das nanoestruturas e experimentarão diferentes condições de carregamento para ver como otimizar o desempenho anelástico para aplicações de dissipação de energia.

Os membros da equipe da UT Austin incluíam Chang e I-Te Chen, ex-Ph.D. aluna. Os membros da equipe da NC State incluíam Zhu, Felipe Robles Poblete e Abhijeet Bagal, ambos ex-Ph.D. alunos. + Explorar mais

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