Разработана бумага с электронным управлением жёсткостью 13.04.2021 00:00Исследователи из Германии с помощью нанотехнологий создали удивительную бумагу. При всех внешних признаках обычного бумажного листа «нанобумага» простым щелчком электрического тумблера из жёсткой становится мягкой, как тряпочка и восстанавливает жёсткость поле отключения питания. Сверх того, жёсткостью можно управлять, меняя уровень напряжения. Подобное свойство, например, может помочь в создании материалов, автоматически гасящих удары.
В качестве отправной точки для исследований учёные из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце и Университета Фрайбурга взяли такое вещество из стенок клеток древесины, как нанофибриллы целлюлозы. Его, к примеру, можно получать из отходов древесины. Частички этого материала намного меньше обычных волокон целлюлозы, потому из них можно изготавливать даже прозрачную, и намного более прочную «бумагу».
В ходе экспериментов выяснилось, что при подаче на такую «нанобумагу» электрического тока она нагревается и происходит разрушение связей волокон нанофибрилл целлюлозы друг с другом. Это ведёт к тому, что материал полностью или частично теряет жёсткость — обмякает. Снятие напряжения восстанавливает связи в местах пересечения нановолокон и возвращает материалу первоначальную жёсткость.
Интересно, что учёные на этом не остановились и собираются улучшить материал до таких свойств, чтобы он мог самостоятельно накапливать заряд и использовать его при необходимости. Подобное свойство поможет задавать материалу определённый порог срабатывания для поглощения энергии нагрузки. Вместо разного рода автоматики, что можно сделать уже сегодня, материал с запасом энергии на борту может более простыми средствами и очень избирательно гасить удары и повышенную нагрузку, например, при аварии автомобилей.
