Метод изготовления материалов с неоднородными полостями
Британские специалисты разработали метод изготовления материалов с неоднородными полостями. Твёрдые пористые материалы, которые получаются путём вспенивания в жидкой фазе и дальнейшего застывания, помогают облегчить вес конструкции без потери жёсткости. Хотя поры располагаются хаотично и имеют разную величину, в целом материал является однородным. Однако если речь идёт о копировании естественных образований (например, человеческих костей), необходим иной подход.
В природе нет однородных структур, замечает Кармен Торрес-Санчес из Университета Хериота — Уатта. Если внутри объекта есть пустоты, наблюдается их градация: чем ближе к поверхности, тем они меньше. Это помогает достигать оптимального соотношения массы и прочности и предотвращает разрушение всей структуры даже при существенных повреждениях.
Для имитации этого природного свойства г-жа Торрес-Санчес и её коллега из Университета Стратклайда Джонатан Корни применили к расплавленному полимеру низкочастотное маломощное воздействие ультразвуком. Регулируя интенсивность ультразвуковых волн, можно создавать полости разного размера и варьировать их распределение.
Неоднородность пустот внутри кости — залог её прочности. (Фото Lester V. Bergman / Corbis.)
Исследователи утверждают, что получаемый после застывания материал имеет множество вариантов применения в строительстве, биомедицине и других областях. Результаты их работы опубликованы в издании International Journal of Design Engineering.
по информации: compulenta.ru