הבנת אוריגמי בחומרים דו-ממדיים

חלקי דיבר-זיהוי פועל (יוני 2019).

Anonim

אחד מכל חמישה משתמשים בטלפונים ניידים בבריטניה יש פיצוח המסך שלהם על ידי הטלת הטלפון בתוך שלוש שנים, על פי סקר YouGov. מסכים ניידים לשבור בקלות כי הם עשויים בדרך כלל מחומר תחמוצת המאפשר מסך מגע לתפקד אבל נשבר בקלות. לעומת זאת, גרפן וחומרים דו-ממדיים אחרים יכולים לתפקד גם כמסכים נוחים לנייד, אך הם ניתנים לכיפוף. חומרים אלה מבטיחים מהפכה האלקטרוניקה גמישה עם פוטנציאל לייצר בלתי שבירה מציג הטלפון הנייד.

בשל גמישות חומרית חומרים דו-ממדיים כבר מוצאים יישומים בחומרים מרוכבים מתקדמים המשמשים לייעל את הביצועים של ציוד ספורט כגון מגלשיים או מחבטי טניס ולהקטין את משקל כלי הרכב. יישומים אלקטרוניים יכולים גם להפיק תועלת חדש 2-D חומרים חדשים כגון graphne. היכולת להתכופף למתוח חיוניים לכל היישומים האלה, ומחקר חדש הוכיח מה קורה כאשר חומרים דקים אטומית מקופלים כמו אוריגמי.

בכתב העת Nature Communications, חוקרים מאוניברסיטת מנצ'סטר לומדים את קיפול החומרים הדו-ממדיים ברמת הסדינים האטומיים. חוקר מוביל ד"ר איידן רוני אמר: "על ידי ניתוח אלה קפלים בפירוט כזה גילינו לגמרי חדש כיפוף התנהגות אשר מכריח אותנו להסתכל שוב על איך חומרים מעוותים."

אחד הקפלים המיוחדים שהם מכנים נקרא תאום; אשר החומר הוא השתקפות מראה מושלמת של עצמו משני צדי העיקול. פרופ 'לאפיון חומרים שרה היי אומרת: "תוך כדי לימוד מדעי החומר באוקספורד למדתי על המבנה של הכפפה התאומה בגרפיקה מאיורים של ספרי הלימוד בתחילת הקורס, אך התוצאות האחרונות מראות שיש לתקן את ספרי הלימוד האלה. זה לא לעתים קרובות כי בתור מדען אתה מקבל לבטל את הנחות המפתח שהיו סביב למעלה מ -60 שנה. "

החוקרים מצאו כי בניגוד לדגמים קודמים, קפלים בחומרים שכבתיים כמו גרפיט וגרפן הם delocalised על אטומים רבים - לא חד כפי שהניחו תמיד. ביעילות אזור זעיר של עקמומיות כמו Nanotube מיוצר במרכז העיקול. זה יש השפעה רבה על חוזק החומרים ואת היכולת להגמיש ו למתוח. תכונות קיפול מורכבות אחרות נצפו גם כן.

פרופסור פולימר למדע וטכנולוגיה, רוברט יאנג העיר: "מצאנו כי סוג של קיפול ניתן לחזות מבוסס על מספר השכבות האטומיות על זווית העיקול - זה אומר שאנחנו יכולים במדויק יותר את ההתנהגות של חומרים אלה עבור יישומים שונים כדי לייעל את כוחם או התנגדות לכישלון. "

menu
menu