Четверг, 28 марта 2024 года

Учёные узнали о необычном свойстве морских ракушек

Инженеры из Массачусетского технологического института изучили строение раковин моллюсков семейства стромбиды и установили, что именно позволяет им выделяться своей прочностью среди раковин других моллюсков. Результаты исследования они опубликовали в журнале Advanced Materials.

Исследователи из Массачусетского технологического института изучили секреты чрезвычайной ударопрочности морских раковин. Их результаты показали, что эта превосходная защита может быть воспроизведена на практике. Это обеспечит создание на порядок лучших защитных касок и бронежилетов.

Раковины обладают уникальной архитектурой. Структура делает материал в 10 раз более жестким, чем перламутр. Эта прочность или устойчивость к трещинам исходит из уникальной конфигурации, основанной на трех разных уровнях иерархии во внутренней структуре материала. Трехуровневая структура очень затрудняет распространение и увеличение крошечных трещин. Материал имеет «зигзагообразную матрицу», поэтому трещина должна преодолеть своеобразный лабиринт, чтобы распространиться по структуре.

Основываясь на образцах и компьютерных моделях, команда смогла создавать трехмерные композитные материалы с точно контролируемыми структурами, а не использовать образцы реальных оболочек, которые могут иметь непредсказуемые вариации, усложняющие анализ. Путем печати образцов «мы можем использовать ту же самую геометрию», что и в компьютерном моделировании, «и получаем очень точное подобие». Теперь, продолжая работу, ученые могут сосредоточиться на внесении небольших изменений «в качестве основы для будущей оптимизации», по словам Маркуса Бюлера, главы Департамента гражданской и экологической инженерии.

Сейчас основными спонсорами исследования выступают военные, ведь в комплексе с 3D печатью, технология позволит создавать индивидуально подогнанные бронекостюмы.


Выбор редакции


Еда