Ученые напечатали «невозможный» материал, придуманный математиками

Инжeнeры Унивeрситeтa Рaйсa (СШA) нaпeчaтaли нa 3D-принтeрe «мaтeмaтичeскoe чудo»   — лeгкий и прoчный мaтeриaл швaрцит сo слoжнoй, пoвтoряющeйся структурoй, кoтoрый рaньшe сущeствoвaл тoлькo в тeoрии. Eгo мoжнo будeт испoльзoвaть для сoздaния нaнoэлeктрoники, мoлeкулярныx сит, a тaкжe для стрoитeльствa свeрxпрoчныx здaний и прoизвoдствa износостойких деталей автомобилей.

Шварцит, получивший свое название по   имени Германа Шварца   — немецкого математика, придумавшего эти структуры в   1880-х, является математическим чудом, вдохновившим многих инженеров на   создание многочисленных органических и   неорганических конструкций и   материалов. Однако эти структуры оставались теоретическими, пока 3D-принтеры не   предоставили возможность воплотить   их.

Ученые Райса вместе с   коллегами из   Университета Кампинас (Бразилия) исследовали структуру шварцита посредством модели молекулярной динамики, а   затем напечатали его в   форме полимерных кубов. Пористая структура шварцита была создана при помощи компьютерных алгоритмов, но   исследователи Райса обнаружили, что могут распечатать его на   3D-принтере и   протестировать. По   мнению ученых, когда-нибудь из   таких «кирпичей» можно будет строить целые здания.

«У   них действительно сложная геометрия; все изогнуто, внутренние поверхности обладают отрицательной кривизной, а   морфология очень интересная»,   — говорит Чандра Секхар Тивари, один из   исследователей   Райса.

Теория показывает, что на   атомном уровне эти материалы очень прочные, а   также демонстрируют выдающиеся показатели деформации. «Важно   то, как материал ломается,   — считает Тивари.   —   Никому не   нужно, чтобы вещи ломались катастрофически; нужно, чтобы они ломались медленно. Эти структуры прекрасны потому, что если приложить силу к   одной стороне, они будут деформироваться медленно, слой за   слоем. Из   такого материала можно сделать целое здание, и   если оно когда-нибудь упадет, оно обрушится медленно, и   никто не   пострадает».

Следующим шагом ученых будет улучшение поверхностей благодаря использованию принтеров с   лучшим разрешением и   дальнейшая минимизация объема полимеров, чтобы получившиеся блоки были еще легче. В   будущем они планируют печатать шварциты из   керамики и   металла, пишет Phys.org.

В   августе ученые Стэнфорда сообщили об   открытии нового сверхпрочного материала. Открытие произошло случайно, когда исследователи заметили, что при определенных условиях искусственно созданные кристаллы могут быстро образовывать сверхрешетчатые наноструктуры.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.