Исследователи из Германии разработали легкий материал высокой прочности, а вдохновила их на это структура костей, древесины и раковины пчелиных сот. Использовав 3D лазерную полимерную печать, объединенную с керамическим покрытием, был получен материал менее плотный, чем вода, но имеющий крепость, сопоставимую с высокоэффективной сталью или алюминием.

 Хотя структура материала подобна природным материалам, строение полимера, произведенного командой в Технологическом институте в Карлсруэ, выигрывает у своих естественных коллег с точки зрения отношения силы/плотности. Для создания нового материала использовался процесс 3D лазерной литографии или так называемая полимерная печать.

Ученые протестировали множество разновидностей, включая треугольную, шестиугольную и сотовидную. Самой плотной и стабильной была признана сотовидная структура полимера с покрытием из керамики 50 нм. Эта микроархитектура выиграла у треугольных и шестиугольных аналогов, произведенных и проверенных, в то время как никакая дополнительная плотность не достигалась при превышении толщины покрытия более, чем 50 нм. У этой оптимизированной сотовидной структуры, изготовленной при давлении 28 kg/mm2, получилась плотность 810 кг/м3, которая превышает отношение стабильности/плотности костей, крупной стали или алюминия, утверждает команда ученых.

"Новые облегченные строительные материалы чем-то напоминают структуру деревянно-кирпичного дома с горизонтальными, вертикальными и диагональными распорками”, сказал соавтор исследования Йенс Бауэр. Но размер нового материала составляет только 10 мкм. Ученые заявляют, что микроструктурированные материалы вполне пригодны для изоляции или как амортизаторы, и что такие мелкопористые материалы могут использоваться даже в химической промышленности.

Источник

Просмотров: 640 Мне нравится