A Torontói Egyetem kutatói elkészítették azt az anyagot, ami repülőgépek, helikopterek és más légi járművek alapanyagaként jelentősen csökkentheti az üzemanyagfogyasztást, mivel az eddigieknél jóval könnyebbé teheti a gépek szerkezetét. Az anyag különlegessége, hogy a kutatók a tervezésben nagyban támaszkodtak a mesterséges intelligencia segítségére, ami sok ezer változatból választotta ki azt a dizájnt, ami végül a leghatékonyabbnak bizonyult.

A kutatók célja az volt, hogy különösen erős, de mégis minél könnyebb anyagot alkossanak, ami jobban teljesít az alumíniumnál és titánnál a járművekbe integrálva, ehhez pedig a matériát nanotechnológiai módszerekkel kezdték megtervezni. A méhsejtes rácsokba, és más, ennél bonyolultabb, de szabályos formákba rendeződő anyagok ígéretes kiinduló alapot jelentenek a struktúrához, de annak érdekében, hogy az anyag teherbíró képességét növeljék, és ezzel a potenciális töréseket elkerüljék, speciális geometriájú rácsszerkezetet kellett létrehozni. Ebben nyújtottak segítséget az algoritmusok, amelyek több ezernyi szerkezettervet alkottak, majd a stressztűrő képességüket virtuális környezetben tesztelték le.

A befutó egy olyan anyag lett, amelynek hálója mindössze 300-600 nanométeres rudakból állt, és a rácsai 18,75 millió apró, egyedi egységet tartalmaztak. A polimert magas hőmérsékleten, 900 Celsius-fokon üveges anyaggá alakították, és az így készült nanohálók a titánnál is ötször erősebbek lettek a tesztek eredményei alapján.

Az anyag ereje a szénacéllal vetekedik, viszont olyan alacsony sűrűségű, mint a polisztirol hab.

Az extrém könnyű, de mégis nagyon erős anyag rengeteg potenciált rejt: a kutatók szerint, amennyiben a repülőgépekben a titánt erre az anyagra cserélnék, minden egyes kilóval, amit kicseréltek, évi 80 kilogrammnyi üzemanyagot tudnának megspórolni a könnyebbé váló gépek révén.

Ahogy az az anyagkutatások során sokszor megtörténik, a laboratóriumi kísérletek eredményei ígéretesek ugyan, de nem ültethetők át azonnal a gyakorlatba - előbb további fejlesztésekre van szükség, amelyek révén még jobban növelhetik az anyag előnyös tulajdonságait, és elháríthatják az akadályokat a hatékony tömeggyártás útjából.

(Fotó: Peter Serles, University of Toronto, Ricardo Gomez Angel/Unsplash)

Rendkívül furcsa anyagi forma létezését bizonyították Először sikerült kvantumörvényeket generálni szuperszilárd anyagban.