July 24, 2021

Новий надміцний полімерний матеріал майже такий же жорсткий, як алмаз

Новий надміцний полімерний матеріал майже такий же жорсткий, як алмаз

Невеликі вм'ятини від куль є наочним доказом міцності легких пористих полімерних блоків, виготовлених за допомогою 3D-принтера.

Матеріалознавці з Університету Райса вивчалиполімери з вуглецевих нанотрубок (тубулани), які, як очікується, будуть мати надзвичайною міцністю. Однак ці структури поки що є теоритическими і вченим ще належить навчитися їх створювати. Тому для перевірки розроблених комп'ютерних моделей команда вирішила використовувати доступні матеріали.

У процесі досліджень вчені визначили, що тубулани можна імітувати в виглядімасштабованих блоків з полімерних трубок, створених за допомогою тривимірного друку. Для тестування розроблених моделей, команда випускала в різні типи кубів снаряди зі швидкістю 5,8 км / с.

Експерименти показали, що легкі пористіконструкції зупиняють кулі в 10 разів краще, ніж суцільні блоки з того ж матеріалу, а полімерна решітка перешкоджає виникненню тріщин при руйнуванні.

За словами вчених, подібні структури можнавиготовляти з пластику, металу, кераміки, а їх розмір обмежений лише можливостями 3D-принтера. Оптимізація топології дозволить поліпшити матеріали, що застосовуються в промисловості, аерокосмічній і автомобільній галузях, цивільному будівництві, спорті, біомедицині.

Раніше ми також повідомляли про створення самого чорного на сьогодні матеріалу, що поглинає 99,96% світла.

текст: Ілля Бауер, фото і відео: Rice University