Priviți materialele care nu pot fi tăiate: oamenii de știință sunt inspirați de crustacee

Material ușor - numit Proteus după zeul mitic Proteus, care putea lua diferite forme

— realizate din sfere ceramice închise înstructură din aluminiu tip fagure. În timpul testării, acesta nu poate fi tăiat cu polizoare unghiulare, burghie sau jeturi de apă de înaltă presiune.

Grupul internațional de cercetare,condus de Universitatea din Durham din Marea Britanie și. Fraunhofer din Chemnitz, Germania, a primit o idee pentru un material nou realizat din peretele celular dur al grepfrutului și din scoicile rezistente la rupere ale scoicilor.

Aceste creaturi de mare sunt confecționate din țiglăasociate cu un material biopolimer care le face rezistente la fracturi. Materialele organice care protejează crustaceii - cum ar fi plăcile de aragonit găsite în scoicile lor - au fost înlocuite în noul material cu materiale industriale, ceramică de alumină și matrice de spumă din aluminiu.

Noul material este rezistent, ușor și nu se taie. Cercetătorii spun că poate fi folosit pentru a realiza încuietori pentru biciclete, armuri ușoare și echipamente de protecție pentru persoanele care lucrează cu unelte de tăiere.

Noul sistem material este dinamic cuo structură internă în evoluție care creează mișcare de mare viteză acolo unde interacționează cu instrumentele de tăiere. Răspunsul dinamic seamănă mai mult cu structurile vii.

Materialul este confecționat din fagure de aluminiustructuri înfășurate în jurul sferelor ceramice, care are un efect dublu distructiv asupra uneltelor de tăiere. Atunci când tăiați cu o râșniță unghiulară sau un burghiu, vibrațiile generate de bilele ceramice din interiorul corpului sfâșie lama sau burghiul.

Interacțiunea dintre disc și sfera ceramicăcreează o conexiune de vibrație interconectată care rezistă la scula de tăiere la nesfârșit. Lama se prăbușește treptat și, în cele din urmă, devine ineficientă, deoarece forța și energia discului sau a burghiei este întoarsă înapoi și este slăbită și distrusă prin propriul atac.

În plus, ceramica se descompune în miciparticule care umplu structura celulară a materialului și se întăresc cu creșterea vitezei de tăiere din cauza forțelor interatomice dintre boabele ceramice. Astfel, natura adaptivă a materialului respinge în plus orice impact.

Am fost intrigați de cât de celularStructura grepfrutului și structura cojilor de scoici pot preveni deteriorarea fructelor sau a creaturilor din interior, în ciuda faptului că sunt făcute din blocuri organice relativ slabe. În esență, tăierea materialului nostru — este ca și cum ai tăia prin jeleu umplut cu pepite. Dacă gustați jeleul, veți lovi pepitele și materialul va vibra în așa fel încât să distrugă discul de tăiere sau burghiul

Stefan Szyniszewski, profesor asociat de mecanică aplicată, Facultatea de Inginerie, Universitatea Durham

Aceste structuri naturale au determinat principiul de funcționare al materialului cermet, care se bazează pe interacțiunea dinamică cu o sarcină aplicată, spre deosebire de rezistența pasivă.

Cercetătorii au achiziționat un brevet pentru tehnologia lor și speră să încheie acorduri cu partenerii din industrie, astfel încât să poată fi transformat în produse pentru piață.

Citește și

Priviți uriașul „zid” al sutelor de mii de galaxii din spatele Căii Lactee

Cometa NEOWISE este vizibilă în Rusia. Unde să o vezi, unde să cauți și cum să faci o fotografie

S-a dovedit că i-a făcut pe civilizația maya să-și părăsească orașele