物理科技生物学-PHYICA

压缩或应イイ.リン变——材料总是会膨胀

纳米技术 2021-10-23 23:58:39

德累斯顿理工大学 不管是拉紧还是压缩,新材料总是会膨胀

作者:托马斯·海涅等 一个由化学家教授领导的国际研究小组

德累斯顿大学的托马斯·海涅发现了一种新的二维材料,这种材料具有前所未有的特性:不管它是被拉伸还是压缩,它总是会膨胀

这种所谓的半增长行为以前没有被观察到,因此对于新应用的设计是非常有希望的,特别是在纳米传感中

如果你拉伸弹性带,它会变得更薄——这是一种适用于大多数“普通”材料的物理行为

自20世纪以来,在材料研究中发现了一种相反的行为:所谓的拉胀(来自古希腊拉胀,意思是“可拉伸”)材料在垂直于应变的方向上膨胀

同样,它们被压缩时会收缩

从科学上讲,它们的特征是负泊松比

不寻常泊松比最广为人知和最古老的应用可能是瓶塞,它的泊松比为零

这具有这样的效果,即软木塞可以放入较细的瓶颈中

由于其特殊的性质,膨胀材料为各种具有可调节功能特性的创新产品提供了全新的功能和设计解决方案,包括在医疗技术或防护设备(如自行车头盔或安全夹克)开发中的应用

德累斯顿大学理论化学教授托马斯·海涅和他的团队现在发现了一个以前未知的现象

基于硼苯,硼元素的原子级薄结构,通过添加钯发现了稳定的形式,产生化学组成PdB4

计算模型表明,这种材料在应变下表现得像一种膨胀材料,但在压缩下会像普通材料一样膨胀

换句话说,不管它是被拉紧还是被压缩,材料总是会膨胀

“除了对材料的稳定性、机械和电子特性进行全面表征外,我们还确定了这种半拉胀特性的来源,并相信这种机制可以作为新的半拉胀材料的设计理念,”教授解释说

海涅:“这些新材料可能会在纳米技术中产生创新应用,例如在传感或磁光方面

向宏观材料的转移同样是可以想象的

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