Körülbelül ugyanazt a terhelést bírja a ki, mint a gyémánt, jelenleg 500-szor keskenyebb egy átlagos hajszálnál. A világ legkisebb nanotechnológiás rácsát 3D-s nyomtatóval készítették.
 |
| A teljes rácsszerkezet nagyjából 10 mikrométer széles, ami 10 ezer nanométernek felel meg. Fotó: J. Bauer / KIT |
A nanotechnológia lényege, hogy az atomok szintjén lehet létrehozni szerkezeteket. A technológia – kellő szintre fejlődve - az egész világot megváltoztathatja. Olyan mesterséges bőr van már, amellyel érezni is lehet. Ezzel a technológiával hozták létre azt az algát is, amelyik képes egyenesen a rákos sejtekhez juttatni a kemoterápiás szert.
A legújabb nanotechnológiás fejlesztés pedig a 3D-nyomtatóval készült rácszerkezet, amely 500-szor keskenyebb egy hajszálnál. Azonos méretben körülbelül ugyanakkora terhelést tud elviselni, mint a gyémánt. A rácsszerkezet nagyjából 10 ezer nanométer széles. Ez azt jelent, hogy körülbelül 150 ilyen férne el egymás mellett egy tű hegyén. Ezt a rácsot a Karlsruhei Technológiai Intézet szakemberei hozták létre. A rács anyaga egy nagyon könnyű szénalapú üveg, és elsősorban a teherhordásban lehetne használni, mert annyira erős.
A szerkezet hatszögalakú, ahogy a méhsejtek is. Egy négyzetméternyi ilyen sejt még képes ellenállni 1,2 milliárd newtonos nyomásnak is. Az egyetlen anyag, amivel össze lehet hasonlítani az erejét, az a gyémánt, ami szintén egy szén alapú rácsszerkezet. Jelenleg a gyémánt egy hajszállal erősebb ennél a nanotechnológiás rácsnál, amelynek egyes rugós tagjai egyedül többet is elviselnek, akár 3 milliárd newtont, de együtt már gyengébbek.
A nyomtatásnál a műgyanta alapú festéket nagyon erős lézerrel keményítették meg. A lézer arra kényszeríti a gyantát, hogy egyszerre két fotont is felvegyen, és ettől olyan pontos a nyomtatás. Emiatt a festék keményedése bármilyen mélységben megtörténhet, nem csak a felszínen. A pontosság miatt a karlsruhei rácshoz hasonló hihetetlenül bonyolult formák hozhatók létre.
A nyomtatás után tovább töpörítik a szerkezetet körülbelül 900 fokon egy vákumkamrában. Ez már annyira meleg, hogy a szénen kívül minden egyéb anyag annyira felhevül, hogy egyszerűen kiszökik a rácsból. A hő hatására a rácsban a szén üvegessé válik, közben pedig 80%-kal kisebb lesz. A megmaradó apró rács nem csak nagyon erős, hanem kiváló vezető is lesz, amit mechanikai és optikai célra egyaránt lehet használni.