2-D malzemelerde origami anlamak

Kağıttan Kapaklı Kutu Yapımı - Origami (Haziran 2019).

Anonim

Birleşik Krallık'taki beş cep telefonu kullanıcısı, bir YouGov anketine göre telefonu üç yıllık bir sürede düşürerek ekranlarını kırdı. Mobil ekranlar kolayca koparlar çünkü genellikle dokunmatik ekranın çalışmasına izin veren ancak kolayca kırılabilen bir oksit malzemeden yapılır. Buna karşılık, grafen ve diğer 2-D materyalleri, aynı zamanda, etkili mobil dokunmatik ekranlar olarak da işlev görebilir, ancak oldukça bükülebilir niteliktedir. Bu nedenle bu materyaller, esnek elektroniği, kırılmaz cep telefonu ekranları üretme potansiyeli ile devrim yapmaya söz veriyor.

Malzeme esnekliğinden dolayı 2-D malzemeler, kayaklar veya tenis raketleri gibi spor ekipmanlarının performansını optimize etmek ve araçların ağırlığını azaltmak için kullanılan gelişmiş kompozit malzemelerde zaten uygulama bulmaktadır. Elektronik uygulamaları, grafne gibi yeni sağlam 2-D materyallerden de yararlanabilir. Bükülme ve gerdirme kabiliyeti tüm bu uygulamalar için çok önemlidir ve yeni araştırma atomik olarak ince materyaller origami gibi katlandığında ne olduğunu göstermiştir.

Nature Communications'da yazan Manchester Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, 2-D malzemelerin tek atomlu tabakalar seviyesinde katlanmasını inceliyorlar. Lider araştırmacı Dr. Aidan Rooney şunları söyledi: "Bu kıvrımları bu kadar ayrıntılı bir şekilde analiz ederek, malzemelerin nasıl şekil değiştirdiğine bakmak için bizi zorlayan tamamen yeni bükme davranışlarını keşfettik."

Gözlemledikleri özel katlardan biri ikiz olarak adlandırılır; Malzemenin, bükümün her iki tarafında da mükemmel bir ayna yansıması olduğu. Materyal Karakterizasyonu Profesörü Sarah Haigh şöyle diyor: “Oxford'da materyal bilimi okurken, ders kitabımın çok erken dönemlerinde, ders kitabındaki çizimlerden grafitli ikiz bükme yapısını öğrendim. Ancak, son sonuçlarımız bu ders kitaplarının düzeltilmesi gerektiğini gösteriyor. çoğu zaman bir bilim adamı olarak 60 yıldan fazla süredir var olan temel varsayımları tersine çeviremezsiniz. "

Araştırmacılar, önceki modellerin aksine, grafit ve grafen gibi katmanlı materyallerdeki kıvrımların, her zaman olduğu gibi keskin olmayan birçok atom üzerinde delokalize olduğunu buldular. Büküm merkezinde küçük bir nanotüp benzeri eğrilik bölgesi etkili bir şekilde üretilir. Bunun malzeme mukavemeti ve esneme ve esneme yeteneği üzerinde önemli bir etkisi vardır. Diğer karmaşık katlama özellikleri de gözlenmiştir.

Polimer Bilimi ve Teknolojisi Profesörü Robert Young şunları söyledi: “Katlama türünün atomik tabakaların sayısına ve eğim açısına göre tahmin edilebileceğini gördük. Bu, bu malzemelerin davranışını daha doğru bir şekilde modelleyebileceğimiz anlamına geliyor. Farklı uygulamalarda güçlerini veya başarısızlığa karşı direncini optimize eder.

menu
menu