Розумна топологія означає, що цей 3D-друкований полімер достатньо міцний, щоб зупинити кулю

Ви, напевно, чули про 3D-друковану зброю, але як щодо 3D-друкованого матеріалу, який здатний зупиняти кулі на їхньому шляху? Це те, що дослідники з Інженерної школи Джорджа Р. Брауна Університету Райса, можливо, розробили за допомогою нового полімеру, який майже такий же твердий, як алмази, незважаючи на те, що це легкий матеріал, повний отворів.

В основі матеріалу лежить так званий тубулан – складна структура із зшитих вуглецевих нанотрубок, вперше запропонована вченими на початку 1990-х років. Незважаючи на те, наскільки теоретично захоплюючими можуть бути тубулани, люди не змогли створити їх в реальності. Використання цієї ідеї в якості основи для полімерної структури цілком може стати наступним найкращим рішенням.

У своїй демонстраційній роботі вчені Райса використовували тубулани як натхнення для створення збільшених, надрукованих на 3D-принтері полімерних блоків, які завдяки незвичайній топології своєї поверхні в 10 разів краще зупиняють кулю, ніж суцільний блок з того ж матеріалу. У той час як кулі, випущені в суцільні блоки, призводять до появи тріщин, що поширюються по всьому об’єкту, 3D-друкований матеріал Райса змушує кулі застрягати лише в другому шарі структури.

• AMD Ryzen 7 5800X3D перевершує попередника, але AMD обіцяла більше
• Революційний 3D-чіп AMD V-Cache може з’явитися на ринку вже зовсім скоро
• Боротьба з футбольними травмами за допомогою надрукованих на 3D-принтері гіперперсоналізованих щитків

Теоретичні тубулани надихають на створення надтвердих полімерів

“Природа використовує топологію як інструмент для поліпшення несучої здатності або інших механічних властивостей – [таких як] модуль пружності або міцність – архітектури”, – розповів Digital Trends випускник Райса Чандра Сехар Тіварі, один з головних дослідників проекту, а нині доцент Індійського технологічного інституту. “Є кілька прикладів таких явищ. У поточній роботі складна топологія є ключовим фактором, який призводить до такого покращення”.

Це ще рання стадія процесу розробки, але команда вважає, що ця робота натякає на майбутнє, в якому друковані структури будь-якого розміру могли б мати механічні властивості, що “налаштовуються”. “Ми не розглядали жодного конкретного застосування”, – сказав Тіварі. “Але так, будь-який пористий компонент з високими вимогами до несучої здатності, починаючи від паливних каналів, кісток, підтримки каталізу і закінчуючи багатьма іншими, може бути досліджений”.

Далі команда планує співпрацювати над пошуком потенційних застосувань, а також вивченням інших типів “захоплюючої топології”.

Документ, що описує роботу, під назвою “3D-друковані тубулани як легкі гіпершвидкісні ударостійкі структури,

Source: digitaltrends.com