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(Noticias de Nanowerk) Investigadores de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad Estatal de Carolina del Norte han descubierto por primera vez una propiedad única en nanoestructuras complejas que antes solo se encontraba en nanoestructuras simples. Además, han desentrañado la mecánica interna de los materiales que hacen posible esta propiedad.
En un nuevo artículo publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias («Anelasticity in Thin Nanolattices»), los investigadores encontraron estas propiedades en «nanolattices» a base de óxido, que son materiales diminutos y huecos estructuralmente similares a cosas como las esponjas marinas.
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«Esto ya se ha observado en nanoestructuras simples como un nanocable, que es unas 1000 veces más delgado que un cabello», dijo Yong Zhu, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de NC State y uno de los autores principales del artículo. . «Pero esta es la primera vez que lo vemos en una nanoestructura 3D».
El fenómeno en cuestión se llama anelasticidad. Se refiere a cómo los materiales responden al estrés con el tiempo. Cuando se flexionaron los materiales estudiados en este artículo, pequeños defectos se movieron lentamente en respuesta al gradiente de tensión. Cuando se libera la tensión, los pequeños defectos vuelven lentamente a sus posiciones originales, lo que da como resultado un comportamiento anelástico.
Los investigadores también descubrieron que cuando estos defectos se mueven de un lado a otro, liberan propiedades de disipación de energía. Eso significa que pueden disipar cosas como ondas de presión y vibraciones.
El material algún día podría servir como amortiguador, pero debido a que es tan liviano y delgado, sería muy pequeño. Los investigadores dicen que podría ser útil como parte de chips para electrónica u otros dispositivos electrónicos integrados.
«Potencialmente podría colocar este material debajo de los chips semiconductores y protegerlos de golpes o vibraciones externas», dijo Chih-Hao Chang, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica de Walker en UT Austin.
Ahora que se han descubierto estas propiedades anelásticas, el siguiente paso es controlarlas. Los investigadores estudiarán la geometría de las nanoestructuras y experimentarán con diferentes condiciones de carga para ver cómo se puede optimizar el rendimiento anelástico para aplicaciones de disipación de energía.
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