Фантастическая прочность: ученые создали титановую структуру с невиданными свойствами

Ученые из Австралии представили революционное достижение в области 3D печати, создав титановую структуру с "сверхъестественной" прочностью, которая превосходит самые крепкие из известных человечеству сплавов на 50%. Разработка была осуществлена исследовательской группой из Университета RMIT с использованием метода лазерного спекания порошка, что открывает новые перспективы применения в аэрокосмической отрасли и медицине.

Метаматериалы, созданные путем комбинирования элементов из металлов или пластиков, теперь могут похвастаться свойствами, превосходящими природные материалы благодаря инновационным подходам в их разработке. Особое внимание австралийские ученые уделили улучшению решетчатых структур, вдохновившись природными образцами, такими как кораллы или стебли лилий, объединяющие прочность и легкость.

Профессор Ма Цянь и его команда разработали голую трубчатую решетку с тонкой внутренней полосой, что позволило равномерно распределить напряжение и избежать слабых мест, где обычно концентрируется напряжение. Данный подход демонстрирует сочетание прочности и легкости, недостижимое для природных материалов.

Создание метаматериала было возможно благодаря методу 3D печати лазерным спеканием порошка, при котором высокомощный лазерный луч плавит слои металлического порошка. Этот метод не только обеспечивает уникальную прочность материала, но и делает его производство более доступным благодаря 3D печати, хотя и не сразу для всех из-за специализированного оборудования.

Исследование, опубликованное в журнале Advanced Materials , показало, что титановая решетчатая кубическая структура, созданная с использованием этой технологии, на 50% прочнее сплава WE54, самого крепкого из известных человечеству сплавов, широко используемого в аэрокосмической отрасли. Команда продолжает работу над совершенствованием метаматериала, стремясь увеличить его температурный предел до 600 градусов по Цельсию и расширить область применения.

Разработка представляет собой значительный шаг вперед в производстве металлических метаматериалов, предлагая новые возможности для аэрокосмической индустрии и медицины благодаря уникальной прочности, легкости и производственной доступности, что делает это открытие важным вкладом в науку и технологии.