Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые обнаружили необычное свойство морских ракушек

∴ 203

Морские организмы постоянно подвергаются ударам, вызванных бурями и приливами, скалистыми берегами и острыми зубами хищников. И, как показали недавние исследования, в природе существует один тип оболочки, который выделяется выше всех остальных по своей прочности.

379

Исследователи из Массачусетского технологического института изучили секреты чрезвычайной ударопрочности морских раковин. И 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.

Филипп Дончев