Individuele lagen van synthetische materialen kunnen samenwerken om sterker te worden

Professor Shelly Zhang, center, joined by fellow researchers Rahul Dev Kundu, left, and Shi Zhao, right, have developed a synthetic multi-layered material where each layer responds to stress differently. This original concept is derived from bones and clam shells, which use multiple layers to help heal from trauma. The researchers envision this being used in things like car bumpers and even wearable bandages.
Photo taken at the University of Illinois Urbana-Champaign on Wednesday, May 7, 2025.
(Photo by Fred Zwicky / University of Illinois Urbana-Champaign)
16 mei 2025 – Na miljoenen jaren evolutie zijn sommige zeedieren in staat geweest om complexe beschermende schelpen te ontwikkelen, die uit meerdere lagen bestaan en die ‘samenwerken’ om fysieke stress te weerstaan. Precies die samenwerking tussen de lagen wordt het geheel veel sterker dan iedere laag afzonderlijk.
Voortbordurend op dat principe hebben wetenschappers van de Universiteit van Illinois een manier gevonden om het gedrag van dit soort gelaagde materialen, zoals parelmoer, na te bootsen met synthetisch materiaal. Dat leidde tot een nieuwe materiaalontwerp op basis waarmee in de toekomst betere energie-absorberende systemen kunnen worden ontwikkeld, zoals autobumpers die zich aanpassen aan de ernst van een botsing.
Het onderzoek werd op 16 mei gepubliceerd in Science Advances onder de titel Extreme nonlinearity by layered materials through inverse design.’