Автор текста:
Алина Измайлова

Ученые изобрели «металлическое дерево» – крепкое как титановый сплав, но в пять раз легче

Инженерам Пенсильванского университета удалось превратить обыкновенный никель в новый материал: прочный, как титан, но в четыре-пять раз легче. Он получил рабочее название «металлическое дерево», поскольку обладает «высокой механической прочностью, как дерево» и «химической стойкостью металла». Руководитель исследования и старший преподаватель Школы инженерных и прикладных наук (Penn Engineering) Джеймс Пикуль; работа опубликована в журнале Scientific Reports.
Материал под микроскопом
Изображение предоставлено Школой инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета

Плотность нового материала также оказалась приближенной к плотности древесины. Чтобы добиться таких показателей, исследователям пришлось провести работу на наноуровне. Они усилили «несущие опоры» и встроили полости в атомную структуру никеля. В результате около 70% конечного материала – это пустое пространство. Блок «металлического дерева» не тонет в воде.
Материал под микроскопом
Изображение предоставлено Школой инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета

Ученые Пенсильванского университета взяли крохотные пластиковые сферы (диаметром несколько сотен нанометров) и поместили в воду. По мере того, как вода испарялась, формы оседали на дне и складывались ровными рядами – наподобие аккуратно уложенных «пушечных ядер». На этот кристаллический каркас затем напылили тонкий слой никеля, после чего пластиковые формы удалили с помощью растворителя.
zooming
Процесс изготовления
Изображение предоставлено Школой инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета

В результате проведенного эксперимента получился лист «никелевой фольги» – площадью примерно несколько квадратных сантиметров. Этого достаточно, чтобы использовать материал, например, в производстве телефонов, но не более того. Чтобы масштабировать проект и подготовить «металлическую древесину» к коммерческому производству, нужны дополнительные испытания.
zooming
Образец готового материала
Изображение предоставлено Школой инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета

Джеймс Пикуль говорит, что итоговый материал не только высокоэффективен, но еще и очень красив – благодаря своей пористой наноструктуре, он «напрямую взаимодействует со светом». И может быть полезен архитекторам, поскольку позволяет заполнить пустоты «нужными» субстанциями. «Через него может проникать ветер или дождевая вода», – поясняет руководитель команды. В общем-то все как у деревьев: «крепкие и толстые части сделаны для удержания конструкции, а пористые – для поддержания биологических функций, вроде транспортировки [жизненно важных веществ] в клетки».

01 Марта 2019

Автор текста:

Алина Измайлова
comments powered by HyperComments

Технологии и материалы

Выйти в цвет
Рассказываем, как с помощью краски из новой линейки DULUX «Легко обновить» самостоятельно и за один день покрасить двери или окна.
Проектируя устойчивое будущее
Глава «Сен-Гобен» в России, Украине и странах СНГ, Антуан Пейрюд выступил на Дне инноваций в архитектуре и строительстве с докладом о подходах компании к устойчивому развитию. В интервью Archi.ru Антуан Пейрюд рассказал о роли инновационных материалов в иконических зданиях Фрэнка Гери, Жана Нувеля, Кенго Кумы и других известных архитекторов. Также состоялась презентация звукоизоляционных систем «Сен-Гобен» и общение специалистов BIM с архитекторами по поводу трансфера данных по строительным материалам и решениям.
«Сен-Гобен» приглашает студентов спроектировать...
Компания «Сен-Гобен» объявила о старте шестнадцатого по счету архитектурного конкурса «Мультикомфорт». Студентам архвузов предлагается разработать концепцию «устойчивого» развития территории бывшего завода в пригороде Парижа, Сен-Дени.
Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® для подземного строительства
Освоение подземного пространства – общемировой тренд, в мегаполисах под землей растут целые города. По версии книги рекордов Гиннесса, крупнейший подземный торговый комплекс в мире – Path в Торонто. Для его создания проложено более 30 км тоннелей.
Камин как аттрактор, или чем привлечь покупателя элитной...
Вода и огонь – две удивительные природные субстанции – влекущие, завораживающие, приковывающие взгляд. В человеческом жилище они давно завоевали свое место, и, если вода выполняет сугубо техническую функцию, огонь в камине вместе с теплом дарит визуальное наслаждение.
Размером с 30 футбольных полей
«Зеленый квартал» – энергоэффективный, инновационный и самый дорогой градостроительный проект Казахстана, разработкой которого занималась международная команда: британское архитектурное бюро Aedas, американская инженерная компания AECOM и строительный холдинг из Казахстана BI Group.

Сейчас на главной

Умер Александр Ларин
Автор академического хореографического училища на 2-й Фрунзенской и знаменитой аптеки в Орехово-Борисово, нескольких нетиповых детских садов типового времени, учитель и коллега многих известных сегодняшних архитекторов.
Идентичность в типовом
Архитекторы из бюро VISOTA ищут алгоритм приспособления типовых домов культуры, чтобы превратить их в общественные центры шаговой доступности: с устойчивой финансовой программой, актуальным наполнением и сохраненной самобытностью.
Век бетона
23 января исполнилось 100 лет Готфриду Бёму, первому немецкому лауреату Притцкеровской премии и создателю церквей и ратуш, напоминающих скульптуры из бетона. Он каждый день бывает в бюро и наставляет сыновей-архитекторов.
Архитектура эфемерности
На проспекте Вернадского поблизости от станции метро появилась высотная доминанта, давшая новое звучание округе: бизнес-центр «Академик» по проекту UNK project раскрыл в форме архитектуры смыслы местных топонимов.
Центр мега-выставок
Новый международный выставочный центр по проекту Valode & Pistre в «близнеце» Гонконга мегаполисе Шэньчжэнь может считаться крупнейшим в мире.
Театрально-музыкальный круг
Масштабный и амбициозный проект главного театрально-концертного комплекса Подмосковья, победитель конкурса, объединяет три зала, двор – общественную площадь, консерваторское училище, гостиницы. Он обещает стать заметным центром фестивалей классической музыки для всей страны.
Передышка на Манхэттене
Перестройка вестибюля небоскреба-«шкафа» Сони-билдинг Филипа Джонсона на Манхэттене: бюро Snøhetta запретили трогать фасад, который теперь получил статус памятника, зато им удалось устроить внутри большой зимний сад.
Дальше... дальше... дальше... В поиске нового поколения
Конкурс OPEN! на участие в национальном павильоне Джардини рассчитан на молодых архитекторов с максимально свежим взглядом на вещи, а его рамки так широки, что их почти не видно. Нужны смелые люди, которые совпадут с мировоззрением куратора Ипполито Лапарелли. Награда – работа в Венеции, дедлайн 31 января.
«Остров единорогов»
В Чэнду на западе Китая почти готов выставочный и конференц-центр Start-Up – первое здание на спроектированном Zaha Hadid Architects «Острове единорогов» для компаний-стартапов в сфере цифровых технологий.
Стирая границы
IND architects и китайское бюро DA! победили в конкурсе на проект музея в провинции Сычуань. Архитекторам удалось сделать музей частью ландшафта, а природу – полноправной участницей экспозиции.
Бетон и цвет
Школа с музыкальным уклоном имени Сервете Мачи в центре Тираны по проекту албанского бюро Studioarch4.
Фантастический роман
Рассматриваем выставку «Время Москвы-реки» в Музее Москвы, – креативную попытку актуализировать концепцию развития прибрежных пространств, победившую в конкурсе 2014 года и манифестировать вновь основанное общество Друзья Москвы-реки.
Все это – далеко не только форма
Российские архитекторы DNK ag участвовали в симпозиуме по естественному свету и устойчивому развитию, который компания Velux провела в Париже. Говорим с Натальей Сидоровой и Даниилом Лоренцем о затронутых на конференции исследованиях в области медицины, строительных технологий и здоровой среды.
Сахарные кристаллы
Бюро ODA превратило историческое здание сахарорафинадного завода на берегу Ист-ривер в Нью-Йорке в офисный комплекс с эффектным кристаллическим фасадом вместо утраченного.
Татами и роботы
Бюро BIG спроектировало для Toyota «город будущего» у подножия Фудзиямы: с почти нулевым углеродным следом, прогрессивной транспортной схемой, разными видами роботов, зданиями из дерева и модулем по размеру татами.
Тема треугольника
Бюро Lemay благоустроило парк Экспо 1967 года в Монреале – самой успешной Всемирной выставки XX века, сохраненной в наши дни как рекреационная зона.
Дерево среди стекла
Архитекторы Sheppard Robson придали «человеческое измерение» площади в новом деловом районе Манчестера с помощью деревянного павильона с озелененными фасадами и кровлей.
Линия отягощенного порыва
Жилой комплекс «Ренессанс» архитектора Степана Липгарта продолжает линию исторического центра Санкт-Петербурга и переосмысляет ленинградское ар деко и неоклассику 1930-50-х применительно к цивилизационным вызовам нашего века.
Декор без птичьих гнезд
Керамические ажурные фасады входа ТПУ в Пальма-де-Мальорка по проекту Joan Miquel Seguí Arquitectura точно рассчитаны так, что голубям в их отверстиях угнездиться не получится.
Кадашёвский опыт
У проекта ЖК «Меценат», занявшего квартал рядом с церковью Воскресения в Кадашах – длинная и сложная история, с протестами, победами и надеждами. Теперь он реализован: сохранены виды, масштаб и несколько исторических построек. Можно изучить, что получилось. Автор – Илья Уткин.
Градсовет 25.12.2019
На повестке в Петербурге: планировка для маленького городка и смелая гостиница, спроектированная под влиянием иностранцев.
Пресса: Диалоги о вечных ценностях: Степан Липгарт и Алексей...
В ноябре 2019 года в Калугу приехал архитектор Степан Липгарт — через месяц после торжественного открытия спроектированной им швейной фабрики Мануфактуры Bosco. Открывая цикл «ГЛАВАРХитектура», Липгарт прочитал на «Точке кипения» лекцию о профессиональном призвании и источниках вдохновения, о роли заказчика и о системе ценностей и убеждений, которая позволяет гордиться результатами своего труда. Главный архитектор Калуги Алексей Комов специально для Калугахауса поговорил со Степаном о вечном — и о том, как приспособить это вечное к жизни в нашем городе.
Зона комфорта
Рассматриваем интерьер общественного пространства «Мой социальный центр» – первый пример такого рода, реализованный в рамках новой программы московской мэрии по проекту бюро Хора.
Для испытаний на прочность
В Сколково открылось здание штаб-квартиры компании ТМК, выпускающей стальные трубы для нефтегазовой промышленности. Она совмещена с испытательным полигоном и исследовательскими лабораториями.
Возрождение Дворца
Архитекторы Archiproba Studios бережно восстановили образец позднего советского модернизма – Дворец культуры в городе-курорте Железноводске.
Оригами из лиственницы
Тренировочная байдарочная база в Августове на северо-востоке Польши по проекту бюро INOONI и PSBA получила фасады из сибирской лиственницы.
Как спасти мир, участвуя в архитектурном конкурсе
Международный конкурс LafargeHolcim Awards ставит в качестве главной цели поощрение идей и проектов в области устойчивого развития. Призовой фонд конкурса $ 2 000 000. Рассматриваем проекты победителей предыдущего цикла 2017-2018 годов по пяти критериям.
Террасы Хрустального мыса
Концепция музейно-образовательного и мемориального комплекса в Севастополе, предложенная Никитой Явейном, избегает прямолинейных акцентов и пафоса, интерпретируя историю места и специфику ландшафта, соединяя общественное пространство обитаемой лестницы и амфитеатров с монументальным монументом.
Десять часов роста
В кантоне Берн открылся новый кампус Swatch – Omega по проекту Сигэру Бана: объем древесины, использованный для каркаса трех зданий, «вырастет» в швейцарских лесах всего за 10 часов.
Евгений Подгорнов: «Проектировать надо так, чтобы...
Руководитель петербургского бюро Intercolumnium рассказывает, почему в портфолио компании есть работы от хай-тека до историзма, рассуждает о высотных доминантах и о заказчиках как источниках драйва, необходимого городу.
Новая ячейка
Жилой квартал на территории IT-парка: компания Архиматика сочетает инновационные технологии с человечным масштабом и уютной средой.