科学家创建的超级春季材料,以曲折的方式存储更多的能量

由Karlsruhe技术研究所(KIT)的研究人员领导的国际科学家团队开发了一种新型的机械超材料,可以存储和释放大量弹性能量,就像超级弹簧一样。他们的发现发表在《大自然》杂志上。机械能源存储对于许多技术至关重要,来自泉水[…]邮政科学家创建的超级弹簧材料,该材料在Knowridge Science报告中首先出现了更多的能量。

来源:Knowridge科学报告
信用:IAM,套件 /拼贴:Anja Sefrin,套件。

由Karlsruhe技术研究所(KIT)的研究人员领导的国际科学家团队开发了一种新型的机械超材料,可以存储和释放大量弹性能量,就像超级弹簧一样。

他们的发现发表在《自然》杂志上。

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机械能源存储对于许多技术,从机器和机器人的弹簧到车辆的减震器至关重要。

当机械能(例如运动或力)存储时,它会变成弹性能量,在需要时可以在以后释放。

挑战是找到坚固,僵硬且能够在不破裂的情况下伸展或扭曲的材料,同时也是如此。

很难在一种材料中获得所有三个功能,但这正是该研究团队所取得的成就。

他们创建了一种特殊的超材料,该材料是由较小,精心设计的零件制成的,具有异常和有用的特性。在这种情况下,研究人员使用了以巧妙的图案排列的高度扭曲的杆。

领导该研究的Kit的Peter Gumbsch教授解释说,该团队首先通过将其扭动成螺旋(螺旋形)形状,发现了一种将大量能量存储在单个杆中的方法。

与普通弯曲不同,这很容易破坏材料,扭曲会更均匀地散布压力,并使杆能够存储更多的能量而不会受到损坏。

然后,通过将许多这些扭曲的杆安排到更大的结构中,该团队创建了一个可以在现实世界应用中使用的超材料。

计算机模拟表明该材料非常僵硬,可以吸收大量的力。

当他们通过挤压(压缩)不同样品测试它时,结果与预测相匹配。

更令人印象深刻的是,这种材料可以存储的能量(被称为焓)比其他类似材料高2至160倍。