Створено неймовірно міцний титановий матеріал: змінить виробництво літаків і ракет

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Advanced Materials, вчені створили новий метаматеріал, який має неймовірну міцність. Вчені вважають, що цей матеріал, створений з титанового сплаву, може змінити те, як люди виробляють деталі для літаків і ракет. Унікальна конструкція гратчастої структури матеріалу робить його на 50% міцнішим, ніж наступний за міцністю сплав аналогічної щільності, який використовується в аерокосмічній промисловості, пише Popular Mechanics.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За допомогою 3D-принтера вчені створили ґратчастий куб із нового дуже міцного метаматеріалу, заснованого на титановому сплаві. Цей матеріал на 50% міцніший за литий магнієвий сплав WE54, який використовується в аерокосмічній промисловості та має аналогічну щільність.

Вчені змогли подолати поширену проблему з порожнистими комірчастими структурами, яка пов'язана з концентрацією тиску на певних ділянках стійки, що призводить до передчасного виходу з ладу конструкції.

Замість цього вчені розробили решітку з кількома топологіями, яка рівномірно розподіляє навантаження, щоб уникнути проблеми з несучим навантаженням на певні точки, і вона відхиляє тріщини вздовж конструкції.

За словами вчених, для більшості топологій зазвичай менше половини матеріалу здебільшого витримує стискаюче навантаження, в той час як більший обсяг матеріалу структурно незначний. Вчені створили порожнисту трубчасту решітчасту структуру, всередині якої проходить тонка смуга. Ці два елементи разом демонструють силу і легкість, об'єднуючи дві взаємодоповнюючі ґратчасті структури для рівномірного розподілу навантаження.

Створити таку надміцну решітку вдалося завдяки лазерному 3D-принтеру для плавлення порошкових шарів, який набагато складніший, ніж звичайний 3D-принтер. У ньому використовується металевий порошок, який плавиться за допомогою потужних лазерних променів, тому принтер дає змогу створювати складні деталі з широкими можливостями налаштування.

Вченим вдалося створити не тільки надміцні ґратчасті куби, але їм вдалося створити їх різних розмірів — від кількох метрів до кількох міліметрів. Це розширює їхнє потенційне застосування в різних галузях. Матеріал стійкий до корозії та нагрівання і витримує температуру до 350 градусів Цельсія, хоча вчені вважають, що він може витримати і 650 градусів Цельсія.

Хоча відкриття надзвичайно міцного метаматеріалу є науковим проривом, його виробництво потребує вдосконалених технологій. Тому масове застосування метаматеріалу очікується лише через кілька років.

Як уже писав Фокус, найсильніше магнітне поле у Всесвіті виявлено на Землі. Під час експерименту вчені виявили настільки сильне магнітне поле, що воно затьмарює собою магнітне поле магнетара.

Також Фокус писав про те, що вчені підтвердили існування незвичайного агрегатного стану речовини, який був лише теорією.