Легкий матеріал - названий Proteus на честь міфічного бога Протея, який міг набувати різних видів
Міжнародна дослідницька група,очолювана Університетом Дарема у Великобританії, і Інститутом верстатів і технології формування ім. Фраунгофера в Хемніці в Німеччині, отримала ідею для нового матеріалу з міцною клітинної оболонки грейпфрута і стійких до руйнування оболонок молюсків.
Ці морські істоти побудовані з плиток,пов'язаних з біополімерного матеріалом, який робить їх стійкими до переломів. Органічні матеріали, що захищають молюска - такі як арагонитовой плитка, які містяться в їх раковинах - були замінені в новому матеріалі на промислову, глиноземного кераміку і алюмінієву матрицю з металевої піни.
Новий матеріал міцний, легкий і не ріжеться. Дослідники говорять, що його можна використовувати для виготовлення велосипедних замків, легкої броні і захисного спорядження для людей, які працюють з ріжучими інструментами.
Нова система матеріалів є динамічною зрозвивається внутрішньою структурою, яка створює високошвидкісний рух там, де вона взаємодіє з ріжучими інструментами. Динамічний відповідь більше схожий на живі структури.
Матеріал виготовлений з пористої алюмінієвоїструктури, оберненої навколо керамічних сфер, що надає подвійне руйнівний вплив на ріжучі інструменти. При різанні за допомогою кутової шліфувальної машини або свердла вібрації, що створюються керамічних сферах всередині корпусу, притупляють ріжучий диск або свердло.
Взаємодія між диском і керамічної сфероюстворює взаємопов'язану вібраційну зв'язок, яка протистоїть ріжучого інструменту нескінченно. Лезо поступово руйнується і, в кінцевому рахунку, стає неефективним, так як сила і енергія диска або свердла повертається назад на себе, і він послаблюється і руйнується власної атакою.
Крім того, кераміка розпадається на дрібнічастинки, які заповнюють пористу структуру матеріалу і тверднуть при збільшенні швидкості ріжучого інструменту через міжатомних сил між керамічними зернами. Таким чином, адаптивний характер матеріалу додатково відштовхує будь-який вплив.
Ми були зацікавлені в тому, як клітиннаструктура грейпфрута і черепична структура раковин молюсків можуть запобігти пошкодженню плода або істот усередині, незважаючи на те, що вони зроблені відносно слабких органічних будівельних блоків. Насправді, розрізати наш матеріал — це однаково, що розрізати желе, заповнене самородками. Якщо ви пробуєте желе, ви ударяєте об самородки, і матеріал вібруватиме таким чином, що він руйнує різальний диск або свердло
Стефан Шинішевський, доцент кафедри прикладної механіки, факультет інженерії, Університет Дарема
Ці природні структури визначили принцип роботи металокерамічного матеріалу, який заснований на динамічній взаємодії з доданою навантаженням, на відміну від пасивного опору.
Дослідники придбали патент на свою технологію, і вони сподіваються укласти угоди з галузевими партнерами, щоб його можна було перетворити в продукти для ринку.
Читати також
Подивіться на величезну «стіну» з сотні тисяч галактик позаду Чумацького шляху
Комета NEOWISE видно в Росії. Де її побачити, куди дивитися і як зробити фото
З'ясувалося, що змусило цивілізацію майя покинути свої міста