Лек материал – наречен Протей на митичния бог Протей, който можел да приема най-различни форми
Международна изследователска група,начело с Университета в Дърам във Великобритания и Института за металообработващи машини и технологии за формоване. Fraunhofer в Кемниц, Германия, получи идея за нов материал, направен от здравата клетъчна стена на грейпфрута и устойчивите на чупене черупки на черупчести мекотели.
Тези морски създания са направени от плочкисвързани с биополимерен материал, който ги прави устойчиви на фрактури. Органичните материали, които защитават ракообразните - като арагонитовите плочки, намерени в черупките им - са заменени в новия материал с индустриална, глиноземна керамика и алуминиева метална пяна матрица.
Новият материал е издръжлив, лек и не се реже. Изследователите казват, че може да се използва за изработване на брави за велосипеди, лека броня и защитно оборудване за хора, които работят с режещи инструменти.
Новата материална система е динамична сразвиваща се вътрешна структура, която създава високоскоростно движение, когато взаимодейства с режещи инструменти. Динамичната реакция е по-скоро като живи структури.
Материалът е изработен от алуминиева пчелна питаструктура, увита около керамични сфери, която има двойно разрушително въздействие върху режещите инструменти. При рязане с ъглошлайф или бормашина вибрациите, генерирани от керамичните топки вътре в корпуса, притъпяват острието или бормашината.
Взаимодействие между диск и керамична сферасъздава взаимосвързана вибрационна връзка, която безкрайно се противопоставя на режещия инструмент. Острието постепенно се срутва и в крайна сметка става неефективно, тъй като силата и енергията на диска или свредлото се обръщат обратно към себе си и то е отслабено и унищожено от собствената си атака.
Освен това керамиката се разпада на малкичастици, които запълват клетъчната структура на материала и се втвърдяват, тъй като скоростта на режещия инструмент се увеличава поради междуатомните сили между керамичните зърна. По този начин адаптивният характер на материала допълнително отблъсква всяко въздействие.
Бяхме заинтригувани от това как клетъчната структура на грейпфрута и облицованата с плочки структура на черупките на мекотелите могат даПредотвратете увреждането на плодовете или съществата вътре, въпреки факта, че те са направени от сравнително слаби органични градивни елементи.По принцип рязането на нашия материал е като рязане на желе, пълно с късчета.Ако опитате желе, удряте късчетата и материалът ще бъдевибрира по такъв начин, че да унищожи режещия диск или свредлото
Стефан Шинишевски, доцент, катедра "Приложна механика", Инженерен факултет, УниверситетДърам
Тези естествени структури определят принципа на действие на металокерамичен материал, който се основава на динамично взаимодействие с приложено натоварване, за разлика от пасивното съпротивление.
Изследователите са придобили патент за своята технология и се надяват да сключат сделки с индустриални партньори, така че тя да може да се превърне в продукти за пазара.
Прочетете също
Погледнете огромната „стена“ от стотици хиляди галактики зад Млечния път
Кометата NEOWISE е видима в Русия. Къде да я видите, къде да я погледнете и как да направите снимка
Оказа се, че накара цивилизацията на маите да напусне градовете си