В Технологическом институте Карлсруэ (KIT) разработали самую маленькую в мире решетчатую структуру. Конструкция с повышенным коэффициентом прочности и размером менее 10 мкм включает в себя распорки и скобы длиной не более 1 мкм и 200 нм в диаметре.
По словам специалистов из KIT, новая разработка примерно в 5 раз меньше аналогичных метаматериалов и состоит из стеклоуглерода, являющегося одной из форм чистого углерода, но при этом наделенного свойствами стекла, керамики и графита.
Конструкция решетки создавалась с помощью трехмерного процесса литографии и трехмерной печати, в рамках которой управляемые компьютером лазеры наделили ее первоначальной прочностью. Такой процесс обычно позволяет создавать решетки размером от 5 до 10 мкм в длину и 1 мкм в диаметре, поэтому разработчики наделили конструкцию свойствами стекла, после чего впервые подвергли микрорешетчатую конструкцию пиролизу – термическому процессу разложения органических и неорганических соединений при полном отсутствии кислорода. Решетку поместили в вакуумную среду и нагрели до 900 ºС. Таким образом, ученым удалось уничтожить все химические соединения и элементы (за исключением углерода) и оставить лишь голый каркас.
«Согласно результатам наших наблюдений, уровень прочности решетки приближается к теоретическому максимуму неструктурного стеклоуглерода», — рассказал один из разработчиков, профессор Оливер Крафт. «Только алмазы обладают более высокой структурной стабильностью».
По мнению ученых, подобные микрорешетки найдут свое применение при производстве различных электродов, фильтров в химпроизводстве или оптических компонентов.
В Технологическом институте Карлсруэ (KIT) разработали самую маленькую в мире решетчатую структуру. Конструкция с повышенным коэффициентом прочности и размером менее 10 мкм включает в себя распорки и скобы длиной не более 1 мкм и 200 нм в диаметре.
По словам специалистов из KIT, новая разработка примерно в 5 раз меньше аналогичных метаматериалов и состоит из стеклоуглерода, являющегося одной из форм чистого углерода, но при этом наделенного свойствами стекла, керамики и графита.
Конструкция решетки создавалась с помощью трехмерного процесса литографии и трехмерной печати, в рамках которой управляемые компьютером лазеры наделили ее первоначальной прочностью. Такой процесс обычно позволяет создавать решетки размером от 5 до 10 мкм в длину и 1 мкм в диаметре, поэтому разработчики наделили конструкцию свойствами стекла, после чего впервые подвергли микрорешетчатую конструкцию пиролизу – термическому процессу разложения органических и неорганических соединений при полном отсутствии кислорода. Решетку поместили в вакуумную среду и нагрели до 900 ºС. Таким образом, ученым удалось уничтожить все химические соединения и элементы (за исключением углерода) и оставить лишь голый каркас.
«Согласно результатам наших наблюдений, уровень прочности решетки приближается к теоретическому максимуму неструктурного стеклоуглерода», — рассказал один из разработчиков, профессор Оливер Крафт. «Только алмазы обладают более высокой структурной стабильностью».
По мнению ученых, подобные микрорешетки найдут свое применение при производстве различных электродов, фильтров в химпроизводстве или оптических компонентов.