Hoofdcategorieën
Device Settings

Onderzoekers ontwikkelen 's werelds lichtste materiaal

Door Willem de Moor, vrijdag 18 november 2011 14:07, views: 38.115

Drie groepen onderzoekers hebben gezamenlijk een materiaal ontwikkeld dat voor 99,99 procent uit lucht bestaat. Het weegt slechts 0,9 milligram per kubieke centimeter en zou daarmee het lichtste metaal en materiaal ter wereld zijn.

Door het metaal nikkel als een driedimensionaal raamwerk op te bouwen, bestaat het materiaal bijna geheel uit lucht. Met zijn dichtheid van 0,9 milligram per kubieke centimeter is het nieuwe materiaal lichter dan piepschuim, maar wel relatief sterk. Zo kan het metalen raamwerk sterk gecomprimeerd worden en weer volledig terugveren. Daarmee zou het ultralichte metaal bijvoorbeeld als schokabsorberend materiaal of als geluidisolerend materiaal ingezet kunnen worden. Ook een toepassing als materiaal voor elektrodes in accu's zou mogelijk zijn. 

Het nieuwe materiaal werd door onderzoekers van HRL Laboratories, de Amerikaanse Irvine-universiteit en het California Institute of Technology ontwikkeld. Zij maakten gebruik van een mal die werd gecoat met nikkel, waarna de mal werd weggeëtst. Zo bleef een raamwerk van nikkelbuisjes over met een doorsnede van 100nm. De onderzoekers melden niet op welke schaal het materiaal geproduceerd kan worden en wat de kosten ervan zijn. Het materiaal werd in opdracht van de Amerikaanse defensie-organisatie Darpa ontwikkeld.

Lichtste metaal op paardenbloem
Volgende 14:51 Neutrino-onderzoekers blijven verdeeld na nieuwe lichtsnelheidstest
Vorige 13:46 Archos introduceert Arnova 9 G2-tablet met 9,7"-scherm
Advertentie

Reacties

«  1  2  3  »

Eigenlijk klopt dit artikel niet die 99.9 procent die uit lucht bestaat is geen metaal ;)
Maar mooi stukje techniek;
Maar hoe duur zou de productie ervan zijn?

[Reactie gewijzigd door Black-Jack94 op vrijdag 18 november 2011 14:10]


Lucht zal je bedoelen.

Darpa van Lost :)

Nee, een eind geleden Darpa eens tegengekomen in een documentaire, technologieën waar men robots op muren laat lopen en zo verder.

Als je er nog nooit van gehoord zou hebben: http://www.cracked.com/ar...overnment-working-on.html bijna allemaal ontwikkeld door Darpa veronderstel ik :)

Dat is Dharma...

Darpa is één van de grondleggers van Internet trouwens:

http://www.darpa.mil/

Vroegere namen waren milnet en/of darpanet.

Ook komt Siri bij Darpa vandaan.

Wat dacht je van DARPANET :) Uiteindelijk een van de grootste redenen dat we nu een Internet en MilNet hebben.

ARPANET, toch?

Het is sowieso niet het "lichtste materiaal ter wereld", we hebben altijd nog stoffen zoals helium e.d.

Lichtste vaste materie dan... mooie uitvinding hoor. Toepasbaar bij bijna alles dat nu van kunstof is.

nee want dat is het ook niet. Het is niet het lichtste materie. De structuur maakt het licht, materie heeft er niks mee te maken want het blijft gewoon Nikkel.

Dan is Aerogel nog steeds het lichtste vaste materie. Nog lichter dan lucht!

Ik denk dan ook dat ze bedoelde, lichtste metaal?

Dat is Lithium met 0.534g/cm3 maar dit is Nikkel (normaal 8.9g/cm3) maar met lucht gemengs dus zo licht.
Maar 0.9g/m3 is veel lichter dan lucht dus zou dan opstijgen. Ik denk dat bedoeld wordt de dichtheid van lucht (=~ 1300g/m3) PLUS 0.9g/m3.

het is 0.9 µg/cm³, maar de lucht ertussen heeft nog altijd zijn eigen gewicht...

0,9mg/cm^3 = 0,9g/L= 0,9kg/m^3. Dus nee.

De titel is inderdaad behoorlijk misleidend. Het metaal waar het daadwerkelijk van is gemaakt is niet bijzonder licht. Maar ze hebben op de een of andere manier zitten "Weven" met het metaal. Ze kijken naar het soortelijke gewicht van de stof inclusief het lucht wat tussen de gaatjes zit.

Verdere mooie ontwikkeling. Ik zie hier een toekomst voor in bij kogelvrije vesten.

Pardon? Wat heeft een superlicht materiaal nou te maken met supersterke kogelvrije vesten?
Dit materiaal weegt weinig, fijn voor kleding, maar om sterk genoeg te zijn heb je een dikke laag van meerdere meters nodig. Totaal niet praktisch.

Kogelvrije vesten hoeven niet dik te zijn, als ze de kracht maar kunnen verdelen over een groot oppervlakte.

En zei het artikel niet dat het veerbaar(is dat het ) is.
Nou ja dit stukje uit de tekst "Zo kan het metalen raamwerk sterk gecomprimeerd worden en weer volledig terugveren"

super praktisch , een kogel vrije vest van meerdere meters dik zoals jij zegt is alles behalve praktisch.
maar wel relatief sterk. Zo kan het metalen raamwerk sterk gecomprimeerd worden en weer volledig terugveren. Daarmee zou het ultralichte metaal bijvoorbeeld als schokabsorberend materiaal of als geluidisolerend materiaal ingezet kunnen worden.
als je met 1cm dik ultralicht metaal een verst kan maken kan die juist wel kogel & mes vrij gemaakt worden.
Hangt natuurlijk af van hoe sterk schok absorberend dit nu juist is.

De titel is juist en fout. het metaal is natuurlijk niet ultra licht, maar het totale materiaal is dat wel.

De titel is inderdaad behoorlijk misleidend.
De titel is helemaal niet misleidend. Sterker nog, de titel is bijzonder duidelijk.
Het is alleen op meerdere punt fout gegaan bij de vertaling naar het Nederlands. Daardoor is het Nederlandse artikel onduidelijk, maar de titel dekt de lading volledig van het oorspronkelijke bericht.

In het wikipedia artikel dat je post staat dat het huidige record van de dichtheid van Aerogel 1 mg/cm3 is.
Dit nieuwe materiaal is dus met 0,9 mg/cm3 NOG lichter.
Ter vergelijking: lucht heeft een dichtheid van 1,2 mg/cm3.

[Reactie gewijzigd door OvdStelt op vrijdag 18 november 2011 14:25]


mg is miligram, µg is microgram

Dus als wikipedia en het artikel de juiste eenheden gebruiken gaat het om een verschil van meer dan factor 1000.

Op de site van de BBC hebben ze het over milligram... (feedback is geplaatst).

Ik reageer dan ook op de reactie van nr12:

ALS het niet de lichtste materie (maar constructie) is, DAN is Aerogel het.

[Reactie gewijzigd door airell op vrijdag 18 november 2011 14:42]


Lichter dan lucht zeg je? Dat zou een revolutie betekenen voor de luchtvaart ;)

Dat staat er ja: "De nieuwste versie van aerogel is dus lichter dan lucht."

Zelfs als het vliegtuig lichter dan lucht is, hoe moet dat dan met de passagiers?

......een luchtvaart ballon (ook een vlieg"tuig") is toch ook lichter dan lucht met wat passagiers erin? Wat snap je daar niet van?

Verplaatste lucht in gewicht is meer dan totale gewicht ballon+passagiers.....

[Reactie gewijzigd door ioor op zaterdag 19 november 2011 10:44]


SEAgel: aerogel met waterstof is lichter dan lucht:
http://en.wikipedia.org/wiki/SEAgel

Filmpje:
http://youtu.be/HoCAxS4vqwQ

Daar dacht ik ook meteen aan!
Ik vraag me af of dit materiaal ook een goede isolator is. Als je namelijk je huis met aerogel zou isoleren zal dat flink wat besparen voor het stoken :)
Nadeel van aerogel is wel dat het zeer slecht tegen vocht kan, zie hier: http://www.youtube.com/watch?v=HDRnx-ZlVDs
nikkel kan echter wel goed tegen vocht :)

Laat maar...

[Reactie gewijzigd door Peenutzz op zaterdag 19 november 2011 22:46]


Dat is het al zeker niet, het heeft hele andere eigenschappen op gebied van elektrische geleiding, waterdichtheid, produceerbaarheid enz.

In de titel zou inderdaad Metaal moeten staan. :o

Het is sowieso niet het "lichtste materiaal ter wereld", we hebben altijd nog stoffen zoals helium e.d.
Ik denk dat je aan je definitie van materiaal moet werken. Helium is namelijk geen materiaal.

Maar dan pak je een ballon, doet daar helium in, en je hebt een constructie die lichter is dan dit materiaal...

Voor mij is die gewoon een constructie die lichter is, metaal blijft even zwaar.

Maar dan pak je een ballon, doet daar helium in, en je hebt een constructie die lichter is dan dit materiaal...

Voor mij is die gewoon een constructie die lichter is, metaal blijft even zwaar.
Je pakt dus een ballon, gemaakt van een rubberachtig danwel plastic materiaal en vult deze met helium-gas?
Voor jou is die constructie lichter, maar als je op zoek bent naar een andere constructie (lees: andere eigenschappen)? In dat geval leidt je zoektocht je mogelijkerwijs naar andere materialen.

Binnen deze constructie is helium nog steeds geen materiaal.

Het moet niet gekker worden: de reactie van badnews.nl wordt beoordeeld als ontopic en mijn reactie als irrelevant. Dit terwijl zijn argument berust op een drogredenering en ik juist uitleg waarom dat een drogredenering is.

Ik kan vele constructies opnoemen die binnen zijn definitie lichter zijn, maar ook dat is totaal off-topic. Het gaat bij dit artikel immers om een materiaal en niet om een constructie.

Ik zou het niet eens een materiaal willen noemen. Uiteindelijk is het gewoon nikkel met een bepaalde constructievorm. Het nikkel wordt er niet lichter door, de constructie/vorm is licht.

Het is dus niet het lichtste materiaal of metaal, maar de lichtste metalen constuctie (per cm²). Op z'n hoogst zou je het nikkel plus de vorm het materiaal kunnen noemen, maar zelfs dat vind ik twijfelachtig.

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op vrijdag 18 november 2011 14:36]


Het is wel degelijk een materiaal!! De meeste materialen zijn opgebouwd uit bestaande bouwstoffen, substanties, etc.

"Zij maakten gebruik van een mal die werd gecoat met nikkel, waarna de mal werd weggeëtst. Zo bleef een raamwerk van nikkelbuisjes over met een doorsnede van 100nm"

Misschien denk jij bij materialen aan andere zaken dan ik doe |:(
Piepshuim is voor mij ook een bouwstof/materiaal dat voor verschillende doeleinden wordt toegepast. Ik beschouw deze bouwstof/materiaal ongeveer hetzelfde.

Het eerste wat bij mij opkwam is de metalen veer(uit een balpen oid). Als je de lengte en dikte in ruststand neemt,bestaat ie ook voor het grootste gedeelte uit lucht. Trek je hem verder uit elkaar wordt ie nog lichter. Al kun je dan niet echt spreken van een constructie ;)

[Reactie gewijzigd door pcgek op vrijdag 18 november 2011 20:34]


Het is sowieso niet het "lichtste materiaal ter wereld", we hebben altijd nog stoffen zoals helium e.d.
Helium is geen materiaal.

Waterstof is nog lichter, maar dat is ook geen materiaal.

Beide zijn wel materie, mischien dat je daarmee in de war bent.

Waarom is het geen materiaal? Omdat het niet in vaste toestand is? Dan moet je het gewoon afkoelen. Als je dit verhit zal het ook geen materiaal meer zijn dus? Materiaal is ruwe grondstof (van Dale). Waterstofgas is een grondstof voor het maken van water zover ik weet.

als je het heel warm maakt krijgt het zelfs metaal achtige eigenschappen.

Je hebt natuurlijk Metalytisch Waterstof. :Y

Veel succes om iets van helium te bouwen dan. De definitie van een materiaal is de materie waar iets van gemaakt is. Ik gok dat helium in vaste toestand een grotere dichtheid heeft dan dit materiaal, en mocht dat niet zo zijn, dan is helium in vaste toestand nog steeds praktisch totaal onbruikbaar als materiaal voor de toepassingen die genoemd zijn.

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op vrijdag 18 november 2011 16:26]


Goed punt, wat ze hier bedoelen is dat het een Materiaal is waarbinnen 99,9% lucht is en geen metaal.
Dit artikel is naar mijn mening een beetje misleidend omdat het wel gecomprimeerd kan worden en het dus niet een 'soort' metaal is zoals messing of staal en zoals tijger een katachtige is.

Ik vind het de statement inderdaad ook misleidend.
Een atoom bestaat ook uit 99.99E9% lucht, dus eigenlijk hebben ze het hunzelf alleen maar moeilijk gemaakt met deze stelling.

Wat jij (waarschijnlijk) bedoelt is het vacuum in de intra-atomaire ruimte. Maar vacuum is niet hetzelfde als lucht!

Lucht is een mengsel van (hoofdzakelijk) stikstof en zuurstof. Vacuum is de afwezigheid van alle materie!

[Reactie gewijzigd door Keypunchie op vrijdag 18 november 2011 14:27]


Ohwja, je hebt gelijk, dat bedoelde ik inderdaad. Een atoom bestaat uit 99.99% "empty space".

Dat wist ik en toch typte ik het verkeerd, thnx voor je toevoeging :*) .

metaal kan ook gecomprimeerd worden op dezelfde wijze als dit product

Als er Darpa funding voor nodig is zal het niet goedkoop zijn... maar de eerste internet verbindingen waren ook niet gratis en toch heeft in middels de hele wereld wel een vorm van een verbinding...

De huidige productie zal niet goedkoop zijn maar als het materiaal echt nuttig is zal daar snel verandering in komen tenzij de mal die gebruikt wordt van een zeer exotisch materiaal is zijn de grootste kosten te vinden in het proces van het maken van de mal dan wel het coaten van de mal. (etsen kost over het algemeen zeer weinig)
Als dat waar is dan is het een kwestie van tijd en schaal grote om de kosten te kunnen drukken. Als je beter met het proces kunt omgaan heb je minder uitval en een hogere yield, je kunt het proces verbeteren en kosten/tijd besparen etc.

Wat ik me heel erg af vraag met dit soort dingen is hoe en waarom is Darpa op het idee gekomen dat zo'n materiaal wel eens erg handig kon zijn? Het is niet zo maar iets even een materiaal bedenken dat nog niet bestaat. Wie heeft de eigenschappen opgeschreven die het spul moet hebben en op basis waar van?

Het kan misschien simpel lijken maar dit soort dingen zijn nu niet echt dingen die je zo maar even verzint laat staan de budgetten voor kan regelen.

Ik snap het ook niet echt.. het matteriaal is dus gewoon Nikkel. De vorm waarin het gegoten is is speciaal.

Volgens mij is het element nikkel en het materiaal de elementen + de vorm.
Ik kan me in denken dat de auteur hiervan op een gegeven moment heeft gedacht F*ck it ik heb wel wat beters te doen, dit word het.

Ik snap het ook niet echt.. het matteriaal is dus gewoon Nikkel. De vorm waarin het gegoten is is speciaal.
Nee, de materie (het metaal) is nikkel.

Dit is een materiaal gemaakt van nikkel in een bepaalde vorm.

Volgens mij is dit dan de lichtste legering (mengsel van metaal met andere stof).

dan wegen onze auto's in 2020 nog maar 100kg

Dat wordt een vreemd motorblok dan. ;)

Dit is iets wat voor de ruimtevaart wel handig kan zijn. Stel je voor dat je dit materiaal goed weet in te sluiten. Het bestaat voor het grootste deel uit lucht en als je dat insluit dan kun je een goede zelfdragende constructie maken die ook nog eens isoleert.

welk motorblok straks met de electrische motoren? :Y)

sorry, maar dat slaat als een frikadel op een drumstel, het is nog altijd doorlatend.
dus een motorblok, of velgen zijn voor dit type metaal constructie niet mogelijk.
Eventueel voor kreukelzones of schokbrekers mee te maken ,zou voor een compleet nieuwe manier van veiligdheid kunnen creëeren.

Dan kun je ze niet op de weg houden, bij een windhoos ligt ie van de weg :P

Dat zou mooi zijn, want dan komen misschien ooit vliegende auto's eens een keer van de grond.

Mooier zou nog zijn als je het raamwerk vaccuum kan trekken. Dan wordt je auto een soort solide ballon.

Het is relatief sterk. Het artikel geeft aan dat het voor schokabsorberende doeleinden of (geluids)isolerende doeleinden gebruikt kan worden. Tevens veert het helemaal terug als het ingedrukt wordt.
In addition to its ultra-low density, the material’s cellular architecture gives rise to unprecedented mechanical behavior for a metal, including complete recovery from compression exceeding 50% strain and extraordinarily high energy absorption.
Voor constructieve doeleinden lijkt het nog niet geschikt. Als je het indrukt/belast wordt het percentage lucht natuurlijk veel minder. Dan zal het gewicht per cm³ natuurlijk oplopen en zullen er zeer waarschijnlijk andere materialen zijn die sterker en lichter zijn, misschien titanium?

In relatie met DARPA klinkt dit als onderzoek naar next-gen bepantsering.

Sterkte is altijd een beetje een vreemd begrip, je moet rekening houden met een verschil tussen sterkte in de vorm van stijfheid en hardheid (en nog enkele andere mechanische eigenschappen).

Waarschijnlijk is dit materiaal absoluut niet stijf (weinig kracht nodig voor elastische vervorming), maar wel heel hard (hoop kracht nodig voor permanente vervorming).

Dit is eerder de lichtste constructie per kubieke centimeter.

Nee, een ballon met helium is lichter

Vreemd om te lezen: Drie groepen onderzoekers hebben gezamenlijk een metaal ontwikkeld dat voor 99,99 procent uit lucht bestaat.

Vervanger voor glaswol? :D

"Daarmee zou het ultralichte metaal bijvoorbeeld als schokabsorberend materiaal of als geluidisolerend materiaal ingezet kunnen worden."

Stel dat dit in een auto komt, zou dit niet gaan rammelen en trillen? 8)7

[Reactie gewijzigd door Luckii op vrijdag 18 november 2011 14:14]


wel raar dat het met zo'n lichte massa toch sterker is dan piepschuim.. O.o

Er wordt gezegd dat het relatief sterk is, en lichter dan piepschuim, niet dat het sterker is.

Zoo, erg vet plaatje de manier van productie bepaald uiteindelijk het gewicht dus in dat opzicht het lichtste matriaal neem ik aan ?

Voorbeeld :steen is uitzichzelf lichter dan een eventuele baksteen.
Terwijl het matriaal het zelfde blijft (ook al voeg je extra substanties toe)

Of zie ik het verkeerd ?

[Reactie gewijzigd door Distrax1988 op vrijdag 18 november 2011 14:18]


Ja, eigenlijk is dit dus nikkel, maar dan gegoten in buisjes, en op een mooie manier in elkaar geschroeft? Ik snap ook wel dat dit een hoop toepassingen heeft, maar het is eigenlijk geen nieuw materiaal laat staan een nieuw metaal.

Nouja, het levert in ieder geval een prachtig plaatje op.

"Het materiaal werd in opdracht van de Amerikaanse defensie-organisatie Darpa ontwikkeld."

Interessant, Darpa is ook met een Human Universal Load Carrier project bezig, dus dan kunnen ze dit materiaal gelijk toepassen. Dat scheelt die soldaten weer wat gewicht om te sjouwen. :)

Maar goed, Soldaten moeten trainen en fit blijven hé ;)

Misschien wel, maar zo kunnen ze meer meenemen met dezelfde training.
Het is een kwestie van dit op de juiste plaats in te zetten.


Ik wil wel eens weten hoeveel gewicht die cm³ wel kan dragen.

@ Themac1983 en mcDavid, klopt. het gaat hier om de meest lichte variant van type metaalconstructie per kubieke centimeter.
Alsnog, slim bedacht, ben alleen benieuwd naar de sterkte van dit type. buigbaarheid, zal zeer hoog liggen, maar wat voor klappen kan het opvangen, en hoeveel is zijn draagkracht.

Ben ik dan wel weer benieuwd naar.

Valt dit materiaal dan onder de categorie aerogel?
http://nl.wikipedia.org/wiki/Aerogel

Valt dit materiaal dan onder de categorie aerogel?
http://nl.wikipedia.org/wiki/Aerogel
Dit is natuurlijk geen gel te noemen. Het komt eerder in de buurt van golfkarton of bijv. het soort constructiemateriaal waar een honingraatstructuur (profiel) in zit.
«  1  2  3  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende 14:51 Neutrino-onderzoekers blijven verdeeld na nieuwe lichtsnelheidstest
Vorige 13:46 Archos introduceert Arnova 9 G2-tablet met 9,7"-scherm
VNU Media logo Hosted by True

© 1998 - 2012 Tweakers.net B.V. - Alle rechten voorbehouden - Contact - Jouw privacy - Algemene Voorwaarden

Uitgever van:

Website van het jaar 2011