Ученые разработали уникальный материал, обладающий невероятной прочностью

Согласно последнему исследованию, опубликованному в журнале Advanced Materials, ученые разработали новый метаматериал из титанового сплава, который обладает невероятной прочностью.

Об этом сообщает Popular Mechanics.

Этот материал имеет уникальную решетчатую структуру, что делает его на 50% прочнее, чем следующий по прочности сплав аналогичной плотности, используемый в аэрокосмической промышленности. Ученые утверждают, что это открытие может существенно изменить процесс производства деталей для самолетов и ракет.

Ученые использовали 3D-принтер для создания решетчатого куба из нового метаматериала на основе титанового сплава, который обладает высочайшей прочностью. Этот материал на 50% прочнее литого магниевого сплава WE54, применяемого в аэрокосмической промышленности, при сохранении аналогичной плотности.

Ученые сумели преодолеть распространенную проблему, связанную с концентрацией давления на определенных участках полых ячеистых структур. Эта проблема приводит к преждевременному выходу из строя конструкции. Вместо этого, исследователи создали решетку с разнообразными топологиями, которая равномерно распределяет нагрузку, предотвращая проблемы с неравномерным распределением давления на конкретных участках.

Кроме того, данная конструкция способна отводить трещины вдоль всей структуры. По мнению ученых, в большинстве топологий менее половины материала преимущественно подвергается сжимающей нагрузке, при этом большой объем материала не имеет структурного значения. Ученые разработали полую трубчатую решетчатую структуру с внутренней тонкой полосой.

Эти два элемента вместе демонстрируют силу и легкость, объединяя две взаимодополняющие решетчатые структуры для равномерного распределения нагрузки. Создание такой высокопрочной решетки стало возможным благодаря применению лазерного 3D-принтера для плавления порошковых слоев, который значительно сложнее в использовании по сравнению с обычным 3D-принтером.

Несмотря на то, что открытие чрезвычайно прочного метаматериала является научным прорывом, его производство требует использования усовершенствованных технологий. Из-за этого массовое применение метаматериала ожидается только через несколько лет.

Ранее "Курсор" писал, что Ученые из Гёттингенского университета разработали метод, который превращает попкорн в экологически чистый материал для изоляции зданий. Использование качественной изоляции в зданиях способствует сокращению потребления тепла и ведет к уменьшению выбросов CO2.