Lättviktsmaterial – döpt till Proteus efter den mytomspunna guden Proteus, som kunde anta en mängd olika former
International Research Group,ledd av University of Durham i Storbritannien och Institute for Machine Tools and Forming Technology. Fraunhofer i Chemnitz, Tyskland, fick idén till ett nytt material tillverkat av den tuffa cellväggen av grapefrukt och de brytbeständiga skalen av skaldjur.
Dessa havsdjur är gjorda av plattorassocierat med ett biopolymermaterial som gör dem motståndskraftiga mot frakturer. De organiska materialen som skyddar skaldjur - som aragonitplattor som finns i deras skal - har ersatts i det nya materialet med industriell, aluminiumoxidkeramik och en aluminiummetallskummatris.
Det nya materialet är slitstarkt, lätt och skär inte.Forskare säger att det kan användas för att göra cykellås, lätt rustning och skyddsutrustning för människor som arbetar med skärverktyg.
Det nya materialsystemet är dynamiskt meden intern struktur under utveckling som skapar höghastighetsrörelse där den interagerar med skärverktyg. Det dynamiska svaret är mer som levande strukturer.
Materialet är tillverkat av honungskaka i aluminiumstrukturer lindade runt keramiska kulor, vilket har en dubbel destruktiv effekt på skärverktyg. När du skär med en vinkelslip eller borr, trubbas vibrationerna som skapas av de keramiska kulorna inuti kroppen bladet eller borren.
Interaktion mellan skiva och keramisk sfärskapar en sammankopplad vibrationslänk som motstår skärverktyget oändligt. Bladet kollapsar gradvis och blir i slutändan ineffektivt när skivans eller borrens kraft och energi vrids tillbaka på sig själv och det försvagas och förstörs av sin egen attack.
Dessutom bryts keramiken ner i småpartiklar som fyller materialets cellulära struktur och härdar med ökande skärverktygshastighet på grund av interatomära krafter mellan de keramiska kornen. Således avvisar materialets adaptiva natur dessutom varje påverkan.
Vi var fascinerade av hur cellulärtstrukturen hos grapefrukt och den kaklade strukturen hos musselskal kan förhindra skador på frukten eller varelserna inuti, trots att de är gjorda av relativt svaga organiska byggstenar. I huvudsak skära vårt material — det är som att skära igenom gelé fylld med nuggets. Om du smakar på geléen kommer du att slå i nuggets och materialet vibrerar på ett sådant sätt att det förstör skärskivan eller borrkronan
Stefan Szyniszewski, docent i tillämpad mekanik, tekniska fakulteten, Durham University
Dessa naturliga strukturer bestämde kermetmaterialets funktionsprincip, som baseras på dynamisk interaktion med en applicerad belastning, i motsats till passivt motstånd.
Forskarna har fått patent på sin teknik och de hoppas kunna träffa affärer med industripartner så att den kan förvandlas till produkter för marknaden.
Läs också
Titta på den enorma "muren" i hundratusentals galaxer bakom Vintergatan
Kometen NEOWISE är synlig i Ryssland. Var man kan se henne, var man ska titta och hur man tar ett foto
Det visade sig att den Maya-civilisationen lämnade sina städer