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.
Ученые воссоздали звуки юрских насекомых
Используя лазеры, компьютерные модели и искусственный интеллект, исследователи реконструировали звуки, издаваемые 165-миллионолетними родственниками современных сверчков и кузнечиков по окаменелым фрагментам крыльев, найденным в Китае; одно из этих ископаемых насекомых издавало…
Взаимодействие между поколениями меняет то, как работают два мозга
В новом исследовании, проводившемся в течение шести недель, отслеживалась динамика сближения молодых и пожилых незнакомцев, и была выявлена неожиданная закономерность в активности их мозга. Результаты были опубликованы в журнале PLOS…
Лесные пожары выносят мышьяк в реки ещё долго после того, как пламя утихает
В ходе почти всех рассмотренных исследований уровень мышьяка в ручьях после лесных пожаров повысился, а самые высокие показатели содержания мышьяка были зафиксированы в грунте под старой шахтой. Полная версия исследования…
Повреждены дом в Севастополе и «Магнит» в Подмосковье. Атака украинских БПЛА на российские регионы
Российские средства ПВО в течение прошедшей ночи перехватили и уничтожили над регионами РФ 512 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. В Павловском Посаде БПЛА попал в магазин "Магнит",…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погибли два человека
Вооруженные силы Украины атаковали Белгородскую область более 130 раз за сутки, в результате погибли два мирных жителя, еще девять получили ранения. Об этом сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в…
В Ярославской области при атаке БПЛА погиб человек, еще 27 пострадали
Вооруженные силы Украины атаковали территорию Ярославской области с помощью беспилотников, в результате 1 человек погиб, 27 получили ранения. Об этом сообщил губернатор региона Михаил Евраев. "В результате атаки погиб человек.…
Полгода войны с Ираном привели Дональда Трампа к «Анабазису»
Иранцы описывают войну с Америкой стихами Фирдоуси. Они сравнивают Трампа с легендарным царем Турана...
Что-то в облаках Венеры поглощает поразительное количество солнечного света
Новые исследования устанавливают строгие ограничения на неизвестное «вещество», ответственное за тем...
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)".