Apa yang berjaya dilakukan oleh para saintis dari University of Pennsylvania, University of Illinois dan University of Cambridge dari proses umum bahawa proses membuat bahan berstruktur dikendalikan pada tahap atom individu. Sebagai hasilnya, bahan baru diperoleh, disebut "kayu logam", yang lebih kuat daripada titanium, tetapi lima kali lebih ringan dari nikel, dari mana sebenarnya dibuat.
Ungkapan "lebih kuat daripada titanium" tentu saja klise, tetapi dalam kes ini adalah kebenaran paling murni.
Walaupun titanium itu sendiri dapat 10 kali lebih kuat, jika strukturnya ideal. Rahsia kekuatan bahan baru dapat dilihat pada kayu biasa. Selulosa tulen, yang dengan sendirinya adalah bahan lembut, memperoleh kekuatan yang cukup tinggi ketika dibentuk menjadi struktur kayu. Dan beberapa jenis bahan selulosa buatan setanding kekuatannya dengan bukan baja terburuk.
Ngomong-ngomong, para saintis yang mencipta "pokok logam" tidak mencapai tujuan untuk membuat bahan khusus ini; semasa penyelidikan mereka, mereka mencari dan mencari kaedah baru untuk membuat struktur berpori logam yang menyerupai struktur kayu. Pada masa lalu, busa logam lebur atau percetakan 3D telah digunakan untuk mencapai kesan ini, memberikan ketepatan beberapa ratus nanometer. Walau bagaimanapun, kedua-dua kaedah tersebut mempunyai kekurangannya, dengan cara berbuih, sangat sukar untuk mencapai sebaran ketumpatan bahan yang seragam, dan proses pencetakan 3D sangat lambat untuk digunakan dalam pengeluaran industri.
Menurut kajian sebelumnya, pengurangan ukuran unit strukturnya memainkan peranan penting dalam meningkatkan kekuatan suatu bahan. Para penyelidik berjaya mencapainya dengan menggunakan partikel nanopartikel plastik, berukuran puluhan nanometer, sebati di dalam air. Apabila air menguap, zarah-zarah sfera ini disusun dalam bentuk struktur biasa secara geometri, setelah itu lapisan nikel disimpan secara galvanis di permukaannya, yang secara beransur-ansur memenuhi seluruh ruang di antara zarah-zarah. Selepas itu, plastik dikeluarkan dengan larut dan jejaring jambatan logam terbaik tetap ada. Faktor pengisian ruang dengan logam tidak melebihi 30 peratus, selebihnya 70 peratus jatuh pada kekosongan, dan ini cukup untuk bahan yang dihasilkan mempunyai kepadatan yang memungkinkannya mengapung di permukaan air.
Sehingga baru-baru ini, para saintis berjaya membuat sampel "kayu logam" dalam bentuk kerajang, dengan luas sekitar satu sentimeter persegi. Proses pembuatan bahan sedemikian sangat mahal. Walau bagaimanapun, penyelidikan selanjutnya bertujuan menjadikan bahan lebih murah dengan meningkatkan jumlah pengeluaran. Selari dengan ini, saintis sedang menyiasat sifat "kayu logam" dan tingkah lakunya di bawah pengaruh tekanan mekanikal yang melampau.
Video promosi:
Potensi lain yang menarik dari teknologi ini ialah ruang kosong dalam struktur logam dapat diisi dengan bahan lain. Secara semula jadi, struktur logam yang diisi dengan elektrolit cair atau pepejal dapat menjadi unsur bateri simpanan yang sangat besar yang dapat menggerakkan peranti di mana ia dibina untuk waktu yang sangat lama.
