Novi titanijumski „metamaterijal“ ima natprirodnu snagu

Novi 3D odštampani „metamaterijal“, koji izgleda ima nivoe jačine koji nadmašuju one u prirodi i većini fabričkog sveta, napravio je tim sa Kraljevskog tehnološkog univerziteta u Melburnu u Australiji (RMIT). Ovaj novi materijal bi mogao imati značajne posledice za sve, od medicinskih implantata preko aviona do raketa.

Novi metamaterijal – veštački strukturiran materijal sa elektromagnetnim svojstvima koja nisu viđena u prirodi – napravljen je od obične titanijumske legure. Međutim, nemojte da vas to prevari – nema ništa obično u pogledu njegove sposobnosti.

Preporučujemo

Ono što je bitno jeste njegova struktura. Taj materijal ima jedinstvenu konstrukciju rešetke koja ga čini ne samo jedinstvenim, već i izuzetno snažnim. Istraživači kažu da je 50% snažniji nego sledeća najsnažnija legura slične gustine, koja se koristi u aerokosmičke svrhe.

Kao u slučaju mnogih revolucionarnih izuma, inspiracija je došla od posmatranja prirodnog sveta. U ovom slučaju su snažne biljke poput lokvanja iz roda Viktorija i orguljastog korala (Tubipora musica) ukazale na kombinaciju laganosti i izdržljivosti.

„Dizajnirali smo šuplju cevastu strukturu rešetke sa tankom vrpcom unutra, ravnomerno raspoređujući opterećenje“, kažu naučnici.

Korišćena je tehnika 3D štampe koja stapa slojeve metalnog praha pomoću laserskih zrakova velike energije. Rezultat je bila titanijumska rešetka u obliku kocke, 50% snažnija od magnezijumske legure WE54, najsnažnije legure slične gustine. Nova struktura je prepolovila količinu stresa koncentrisanog na slabim tačkama rešetke.

Ta struktura dvostruke rešetke takođe je sposobna da izbegne bilo kakve moguće naprsline koje bi oslabile njenu čvrstinu.

Različite vrste štampača mogu praviti strukture veličine od nekoliko milimetara do nekoliko metara. Štaviše, struktura je biokompatibilna, otporna na koroziju i vrelinu.

Titanijumska kocka je trenutno otporna na temperaturu od čak 350 stepeni Celzijusovih, ali istraživači misle da je mogu učiniti otpornom na temperaturu od 600 stepeni. Tako bi postala odličan materijal za aerokosmičko inženjerstvo i vatrogasne dronove.

Međutim, tehnologija potrebna za proizvodnju još nije široko dostupna, ali će s razvojem postati dostupnija, a proces štampanja mnogo brži.

(Telegraf Nauka/IFL Science)