Вчені розробили унікальний титановий куб, що на 50% міцніший за космічний сплав

Австралійські дослідники з RMIT розробили унікальну ґратчасту конструкцію, що майже в півтора раза перевершує за міцністю литий магнієвий сплав WE54, що застосовується в авіації та космічній промисловості. На перший погляд, вона дуже складна, але вчені стверджують, що за наявності 3D-принтера виготовити її можна порівняно просто.

Відправною точкою роботи стали конструкції з порожнистих стояків. У цьому команда надихалася водяними ліліями та коралами. Для досягнення успіху довелося детально розглянути всі можливі способи зниження концентрації напруги матеріалів у точках їх з’єднання. Провідний автор дослідження професор Ма Цянь пояснив, що для пористих структур напруги повинні розподілятися рівномірно, але в більшості топологій лише половина матеріалу працює проти стискувальних навантажень.

Дослідникам довелося посилити трубчасті ґрати. Для цього вони наклали ще одні ґрати і додали тонке Х‑подібне поперечне посилення. Завдяки цьому розподіл навантаження став рівномірним. Ґрати можна масштабувати, отримуючи деталі необхідної форми та розмірів – можливості обмежуються лише використовуваним принтером. Також матеріал показав хорошу термостійкість – 350°C. При використанні термостійкого титанового сплаву в конструкції цей показник можна підняти до 600°C.

Науковці запропонували декілька застосувань технології. Насамперед структура може використовуватися у виробництві деталей літаків та космічних апаратів. Крім того, вона може стати проривом для медицини – матеріал чудово підходить для кісткових імплантів. Професор Ма Цянь переконаний, що згодом вона стане доступною для масового використання в різних галузях.