محققان با ایجاد داربست پلیمری و لایه نشانی نانو مقیاس روی آن، موفق به تولید سرامیک های انعطاف پذیر شدند. این سرامیک ها شکنندگی بسیار کمتری نسبت به همتایان توده ای خود دارند.

یک گروه تحقیقاتی از موسسه فناوری کالیفرنیا روشی برای ساخت ماده ای جدید با خواص غیرمعمول ارائه کردند. این گروه، سرامیکی ساختند که 99/9 درصد آن را هوا تشکیل می دهد درحالی که بسیار مستحکم و انعطاف پذیر است به طوری که اگر زخم شود می تواند دوباره به شکل اولیه خود بازگردد.

به گفته یکی از محققان این پروژه سرامیک ها به شکننده و سنگین بودن شهرت دارند. اما ما در این پروژه نشان دادیم که این ویژگی ها را می توان تغییر داد. پرواضح است که اگر از فناوری نانو برای طراحی وساخت محصولات استفاده شود می توان با چیدمان اتم ها کنار هم موادی ساخت که خواص دلخواه ما را داشته باشند.

در این پژوهش محققان از لیزر و از روشی موسوم به لیتوگرافی دو فوتونی برای نگارش الگوهای سه بعدی روی یک پلیمر استفاده کردند. تابش لیزر موجب اتصال بخش های مختلف پلیمر و سفت شدن آن می شود. پس از این کار، بخش هایی در معرض تابش لیزر، ثابت مانده و دیگر بخش ها توسط محلولی شسته شده و از بین می رود و در نهایت یک ساختار داربستی سه بعدی باقی می ماند. روی این داربست را می توان با استفاده از مواد مختلف نظیر شیشه، فلز، آلیاژ با نیمه های پوشاند به طوری که لایه نازکی روی داربست تشکیل شود.

با این روش می توان انواع مختلفی از مواد نانو مقیاس سه بعدی را تولید کرد. این گروه تحقیقاتی با این روش داربست سه بعدی ساخته و سپس با استفاده از مواد سرامیکی نظیر آلومینا آن را پوشش دادند. با این کار محققان موفق به ساخت سرامیک های تو خالی و سبک شدند که ضخامت لایه ها در آن از 5 تا 60 نانومتر متغیر است. این گروه تحقیقاتی به بررسی خواص مکانیکی محصولات سرامیکی ساخته شده در این پروژه پرداختند.

نتایج نشان داد که ساختار آلومینا با ضخامت 50 نانومتر، در اثر فشار می شکند که این نتیجه عجیب نیست زیرا سرامیک ها به خصوص سرامیک های متخلخل کاملاشکننده هستند. اما با کاهش ضخامت به زیر 10 نانومتر نتیجه کاملامتفاوت می شود. دلیل استقامت ساختارهای زیر 10 نانومتر این است که در این ساختارها، نقص ساختاری کمتری وجود دارد. بنابراین استحکام در آن بالاتر از سرامیک توده ای است.