Создан невероятно прочный титановый материал: изменит производство самолетов и ракет

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Advanced Materials, ученые создали новый метаматериал, который обладает невероятной прочностью. Ученые считают, что этот материал, созданный из титанового сплава, может изменить то, как люди производят детали для самолетов и ракет. Уникальная конструкция решетчатой структуры материала делает его на 50% прочнее, чем следующий по прочности сплав аналогичной плотности, который используется в аэрокосмической промышленности, пишет Popular Mechanics.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

С помощью 3D-принтера ученые создали решетчатый куб из нового очень прочного метаматериала, основанного на титановом сплаве. Этот материал на 50% прочнее литого магниевого сплава WE54, который используется в аэрокосмической промышленности и имеет аналогичную плотность.

Ученые смогли преодолеть распространенную проблему с полыми ячеистыми структурами, которая связана с концентрацией давления на определенных участках стойки, что приводит к преждевременному выходу из строя конструкции.

Вместо этого ученые разработали решетку с несколькими топологиями, которая равномерно распределяет нагрузку, чтобы избежать проблемы с несущей нагрузкой на определенные точки, и она отклоняет трещины вдоль конструкции.

По словам ученых, для большинства топологий обычно менее половины материала в основном выдерживает сжимающую нагрузку, в то время как больший объем материала структурно незначителен. Ученые создали полую трубчатую решетчатую структуру, внутри которой проходит тонкая полоса. Эти два элемента вместе демонстрируют силу и легкость, объединяя две взаимодополняющие решетчатые структуры для равномерного распределения нагрузки.

Создать такую сверхпрочную решетку удалось благодаря лазерному 3D-принтеру для плавления порошковых слоев, который намного сложнее, чем обычный 3D-принтер. В нем используется металлический порошок, который плавится с помощью мощных лазерных лучей, поэтому принтер позволяет создавать сложные детали с широкими возможностями настройки.

Ученым удалось создать не только сверхпрочные решетчатые кубы, но им удалось создать их разных размеров – от нескольких метров до нескольких миллиметров. Это расширяет их потенциальное применение в различных отраслях. Материал устойчив к коррозии и нагреву и выдерживает температуру до 350 градусов Цельсия, хотя ученые считают, что он может выдержать и 650 градусов Цельсия.

Хотя открытие чрезвычайно прочного метаматериала является научным прорывом, его производство требует усовершенствованных технологий. Поэтому массовое применение метаматериала ожидается только через несколько лет.

Как уже писал Фокус, самое сильное магнитное поле во Вселенной обнаружено на Земле. Во время эксперимента ученые обнаружили настолько сильное магнитное поле, что оно затмевает собой магнитное поле магнетара.

Также Фокус писал о том, что ученые подтвердили существование необычного агрегатного состояния вещества, которое было лишь теорией.