Раковини морських черевоногих молюсків виготовлені з тієї ж речовини, що і крейда, але, на відміну від розсипчастої породи, це один з найбільш складних і міцних матеріалів. Однак зімітувати його структуру досі не вдавалося.
Якщо вирішити цю проблему, то можна буде виготовляти дуже міцні матеріали для індивідуальних засобів захисту, для використання в будівництві, космонавтиці та інших галузях. І ось, нарешті, команда дослідників з Массачусетського технологічного інституту розробила технологію 3D-друку і повторила структуру раковини у створеному зразку з композиту.
Стінки раковин брюхоногих молюсків, мають складну трирівневу структуру з зигзагоподібної матрицею, яка робить їх стійкими до поломки. Маленькі тріщини зазвичай не збільшуються, так як для цього вони повинні пройти через «лабіринт», створений пластинками кожного шару. Однак, щоб повністю повторити таку структуру, вченим потрібно більше даних про те, як саме з'являються і поширюються тріщини в матеріалі раковин.
Для дослідження цього процесу Маркус Бюлер (Markus Buehler) з працівниками використовував надруковані на 3D-принтері прототипи в серії тестів на стенді для ударних випробувань. Оскільки структура цих зразків повністю відома, на відміну від раковин молюсків (де можуть бути непомітні тріщини та інші дефекти), вони дають вченим можливість збирати більш точні дані. На основі результатів тестування дослідники зробили висновок, що зигзагоподібна структура шарів на 85 відсотків збільшує міцність порівняно з базовим матеріалом. При цьому зразки виявилися на 70 відсотків більш міцними, ніж традиційний волоконний композит, використовуваний для створення сучасних бронежилетів.
Тим не менш, перш ніж використовувати нову структуру для виробництва будь-яких засобів захисту, вченим все ж необхідно провести ще більш суворі випробування. У тому числі простежити за тим, щоб матеріал зберігав свою міцність при створенні криволінійних поверхонь.
За матеріалами: newsyou.info
