Lehký materiál – pojmenovaný Proteus po bájném bohu Proteovi, který na sebe mohl brát různé podoby
Mezinárodní výzkumná skupina,v čele s University of Durham ve Velké Británii a Institute for Machine Tools and Forming Technology. Fraunhofer v německém Chemnitzu dostal nápad na nový materiál vyrobený z tvrdé buněčné stěny grapefruitu a odolných skořápek měkkýšů.
Tito mořští tvorové jsou vyrobeni z dlaždicspojené s biopolymerním materiálem, který je činí odolnými vůči zlomeninám. Organické materiály, které chrání měkkýše - například aragonitové dlaždice v jejich skořápkách - byly v novém materiálu nahrazeny průmyslovou keramikou z oxidu hlinitého a matricí z hliníkové a kovové pěny.
Nový materiál je odolný, lehký a nereže.Vědci tvrdí, že z něj mohou být vyrobeny zámky na kola, lehké brnění a ochranné pomůcky pro lidi, kteří pracují s řeznými nástroji.
Nový systém materiálů je dynamickývyvíjející se vnitřní struktura, která vytváří vysokorychlostní pohyb tam, kde interaguje s řeznými nástroji. Dynamická odezva je spíše jako živé struktury.
Materiál je vyroben z hliníkové voštinystruktury omotané kolem keramických koulí, což má na řezné nástroje dvojí destruktivní účinek. Při řezání úhlovou bruskou nebo vrtákem otupují vibrace vytvářené keramickými kuličkami uvnitř těla čepel nebo vrták.
Interakce mezi diskem a keramickou koulívytváří vzájemně propojené vibrační spojení, které nekonečně odolává řeznému nástroji. Čepel se postupně zhroutí a nakonec se stane neúčinnou, protože síla a energie kotouče nebo vrtačky se otočí zpět na sebe a je oslabena a zničena vlastním útokem.
Kromě toho se keramika rozpadá na jemnéčástice, které vyplňují buněčnou strukturu materiálu a vytvrzují se zvyšující se rychlostí řezného nástroje v důsledku meziatomových sil mezi keramickými zrny. Adaptivní povaha materiálu tedy dodatečně odpuzuje jakýkoli dopad.
Zaujalo nás, jak celulárníStruktura grapefruitu a dlaždicová struktura skořápek škeblí mohou zabránit poškození ovoce nebo stvoření uvnitř, přestože jsou vyrobeny z relativně slabých organických stavebních bloků. V podstatě řezání našeho materiálu — je to jako prořezávání želé naplněné nugetami. Pokud želé ochutnáte, narazíte na nugety a materiál bude vibrovat tak, že zničí řezný kotouč nebo vrták
Stefan Szyniszewski, docent aplikované mechaniky, Inženýrská fakulta, Durham University
Tyto přírodní struktury určily princip fungování cermetového materiálu, který je založen na dynamické interakci s aplikovaným zatížením, na rozdíl od pasivního odporu.
Vědci získali patent na svou technologii a doufají, že uzavřou dohody s průmyslovými partnery, aby z nich bylo možné udělat produkty pro trh.
Přečtěte si také
Podívejte se na obrovskou „zeď“ stovek tisíc galaxií za Mléčnou dráhou
Kometa NEOWISE je viditelná v Rusku. Kde ji vidět, kde hledat a jak vyfotografovat
Ukázalo se, že Mayská civilizace opustila jejich města