Губка из Тихого океана вдохновила инженеров на создание каркаса повышенной надёжности
Специалисты из Королевского технологического университета (Австралия) создали новую конструкцию, обладающую повышенной жёсткостью и прочностью на сжатие. В основу изобретения легла структура глубоководной губки Euplectella aspergillum или «Венерина цветочная корзинка».
Исследователей заинтересовала двойная решётка, созданная самой природой. Наблюдения показали, что созданные человеком аналогичные конструкции уступают по ряду показателей.
Суть заключается в том, что отдельно, каждая из решёток проявляет традиционное поведение при деформации. Но когда они объединяются в единое целое, то запускается механизм «саморегуляции».
При сравнении с существующими аналогами, например, с возвратными сотами, данная конструкция позволяет сохранять свою форму даже во время серьёзных нагрузок.
Помимо компьютерного моделирования, учёные напечатали на 3D-принтере опытные образцы из термопластичного полиуретана и провели серию тестов.
Результаты многочисленных испытаний позволили сделать следующие выводы относительно эффективности новинки:
- Повышение уровня жёсткости в 13 раз;
- Возможность поглощать на 10% больше энергии, при сохранении базовых свойств;
- Расширение диапазона деформации на 60%.
Среди возможных областей применения учёные называют: строительство, медицину, спорт, а также средства индивидуальной защиты (бронежилеты).
Далее группа инженеров во главе с профессором Майк Се, планирует перейти к более серьёзным экспериментам. В первую очередь специалисты сосредоточат свои усилия на строительном направлении, так как видят возможность создания экологичных домов нового поколения.
А именно, планируется постройка тестовых сооружений, включающих в себя стальные конструкции, выполненные по разработанной методике. По мнению учёных, помимо получения более прочной конструкции, они ожидают увидеть заметное снижение затрат на материалы (металл и цемент).
Источник: Университет RMIT
