Британские инженеры, вдохновленный грейпфрутами и скорлупой, разработали новый материал притупляющий любую шлифовальную машину или дрель, с которыми он контактирует. Он был назван Протеус в честь греческого бога моря, поскольку легок и способен рассеивать любые струи воды.
Это «умный материал» был сделан из заключенных в ячеистую алюминиевую конструкцию керамических сфер и может применяться, например, для создания новой легкой брони. Также он может использоваться в создании защитного оборудования для строительства и обслуживания. Международная группа исследователей взяла идею для своей инновационной разработки из прочной клеточной оболочки грейпфрута и устойчивых к разрушению оболочек моллюсков.
При резке нового материала с использование шлифовальной машины или сверла вибрация, создаваемая находящимися внутри корпуса керамическими сферами, затупляют режущий диск или, соответственно, сверло. Взаимодействие между ними создает блокирующую вибрационную связь, которая эффективно сопротивляется режущему инструменту и возвращает разрушительную силу обратно. Более того, мелкие частицы во фрагменте керамики затвердевают со скоростью режущего инструмента, делая инструмент бесполезным и не способным продолжать резку.
«Лезвие постепенно разрушается и, в конечном счете, становится неэффективным, поскольку сила и энергия диска или сверла поворачиваются обратно на себя, и он ослабляется и разрушается собственной атакой», - пояснили ученые.
Водяные струи также оказались неэффективными, потому что изогнутые поверхности сфер из керамики расширяют струю, что существенно снижает ее скорость и ослабляет режущую способность.
Доктор Стефан Шинишевский из Даремского университета, сказал, что все исследование началось с грейпфрута. «Мы были заинтригованы тем, как клеточная структура грейпфрута и черепичная структура раковин моллюсков могут предотвратить повреждение фруктов или существ внутри, несмотря на то, что они сделаны из относительно слабых органических строительных блоков», - рассказал он.
Эти природные структуры и определили принцип работы металлокерамического материала, который основан на динамическом взаимодействии с приложенной нагрузкой, в отличие от пассивного сопротивления. Керамика в гибком материале состоит из очень мелких частиц, которые придают жесткость и сопротивляются всему, что пытается его разрезать. «По сути, разрезать наш материал - это все равно, что разрезать желе, наполненное самородками. Если вы попали в желе, вы попали в самородки, и материал будет вибрировать таким образом, что он разрушит режущий диск или сверло», - пояснили ученые.
Чтобы противостоять самым жестоким насильственным инструментам для входа, органические материалы, такие как, например, содержащаяся в раковинах моллюсков арагонитовая плитка, были заменены в инновационном материале на промышленную, глиноземную керамику и алюминиевую матрицу из металлической пены.
Авторы разработки отмечают, что новый материал может найти множество полезных и интересных приложений в индустрии безопасности. «На самом деле, мы не знаем ни о каком другом изготовленном не режущем материале, существующем на данный момент», - сказал Стефан Шинишевский.
Доктор Миранда Андерсон, факультет философии Университета Стерлинга, сказала, что название появилось потому, что материал претерпевает внутренние преобразования. Еще в 1605 году Фрэнсис Бэкон сравнил природные материалы с Протеем, который способен менять форму и утверждал, что с помощью экспериментов когда-нибудь будет возможно выявить метаморфические свойства материалов. Доктор Шинишевский отметил: «Это то, чего мы достигли с этим новым материалом, и мы взволнованы его потенциалом».
Исследователи уже получили патент на свою технологию материалов и надеются начать работу с отраслевыми партнерами, чтобы в будущем его можно было превратить в продукты для рынка.
Турбулентность нарушает процесс звездообразования в квинтете Стефана
Движение газа, участвующего в звездообразовании в галактиках, является фундаментальным вопросом астрономических исследований. Галактики — это огромные взаимодействующие системы, в которых молекулярный водород подвергается воздействию множества сил. Он растягивается в потоки…
Восстановление озонового слоя неожиданным образом меняет жизнь в Антарктиде
Восстановление озонового слоя снижает уровень ультрафиолетового излучения в Антарктиде, но новые исследования показывают, что это изменение может неожиданным образом ослабить поглощение углерода тундрой. Результаты исследования опубликованы в журнале Atmospheric and…
Некоторые чёрные дыры растут гораздо быстрее, чем их галактики
Практически в каждой галактике есть сверхмассивная чёрная дыра. Те немногие, в которых её нет, были выброшены в результате столкновения галактик. Это происходит потому, что галактики и их чёрные дыры формировались…
Погибшие в Тульской области и 777 сбитых БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО в течение прошедшей ночи перехватили и уничтожили 777 украинских беспилотников над российскими регионами, а также акваториями Черного и Каспийского морей, сообщили в Минобороны РФ. В Волгограде из-за ракетной…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погибли четыре человека
Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области около 180 раз за прошедшие сутки, в результате погибли 4 мирных жителя, еще 16 получили ранения. Об этом сообщил врио губернатора Александр Шуваев…
Поражены логистические и дата-центры и инфраструктура портов. Групповые удары ВС РФ по объектам на Украине
ВС РФ ночью нанесли удары по объектам украинской военной промышленности и логистическим центрам для производства беспилотников, дата-центрам в Киеве, Киевской, Хмельницкой и Днепропетровской областях, а также по портовой инфраструктуре в…
Воскрешение империй стоит очень дорого
Упражнения президента США с раскрашиванием разных стран в цвета американского флага отражает то, над...
Активные овраги на Марсе образовала не вода
Ученые были потрясены, получив первые изображения марсианских оврагов. Их потрясение усилилось, когд...
Финляндия ограничила доступ к полученным из России документам до 9999 года. А они таки оптимисты!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".