Створаны неверагодна трывалы тытанавы матэрыял, якія зменіць вытворчасць самалётаў і ракетаў

У інжынераў з'явілася новая таемная зброя.

Паводле даследавання, апублікаванага ў часопісе Advanced Materials, навукоўцы стварылі новы метаматэрыял, які валодае неверагоднай трываласцю. Навукоўцы мяркуюць, што гэты матэрыял, створаны з тытанавага сплаву, можа змяніць тое, як людзі вырабляюць дэталі для самалётаў і ракетаў. Унікальная канструкцыя рашэцістай структуры матэрыялу робіць яго на 50% больш трывалай, чым наступны ў трываласці сплаў аналагічнай шчыльнасці, які выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай прамысловасці, піша Popular Mechanics.

З дапамогай 3D-друкаркі навукоўцы стварылі рашэцісты куб з новага вельмі трывалага метаматэрыялу, заснаванага на тытанавым сплаве. Гэты матэрыял на 50% больш трывалы за літы магніевы сплаў WE54, які выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай прамысловасці і мае аналагічную шчыльнасць.

Навукоўцы змаглі пераадолець распаўсюджаную праблему з полымі ячэістымі структурамі, якая звязаная з канцэнтрацыяй ціску на пэўных адрэзках стойкі, што прыводзіць да заўчаснага выхаду са строю канструкцыі.

Замест гэтага навукоўцы распрацавалі рашотку з некалькімі тапалогіямі, якая раўнамерна размяркоўвае нагрузку, каб унікнуць праблемы з апорнай нагрузкай на пэўныя пункты, і яна адхіляе расколіны ўздоўж канструкцыі.

Паводле словаў навукоўцаў, для большасці тапалогій звычайна менш як палова матэрыялу ў асноўным вытрымлівае сціскальную нагрузку, у той час як большы аб'ём матэрыялу структурна нязначны. Навукоўцы стварылі полую трубчастую рашэцістую структуру, усярэдзіне якой праходзіць тонкая паласа. Гэтыя два элемента разам дэманструюць сілу і лёгкасць, аб'ядноўваючы дзве ўзаемадапаўняльныя рашэцістыя структуры для раўнамернага размеркавання нагрузкі.

Стварыць такую звышмоцную рашотку атрымалася дзякуючы лазернай 3D-друкарцы для плаўлення парашковых пластоў, якая нашмат больш складаная, чым звычайная 3D-друкарка. У ёй выкарыстоўваецца металічны парашок, які плавіцца з дапамогай магутных лазерных прамянёў, таму друкарка дазваляе ствараць складаныя дэталі з шырокімі магчымасцямі наладкі.

Навукоўцы здолелі стварыць не толькі звышмоцныя рашэцістыя кубы, але ў іх атрымалася стварыць іх розных памераў – ад некалькіх метраў да некалькіх міліметраў. Гэта пашырае іх патэнцыйнае ўжыванне ў розных галінах. Матэрыял устойлівы да карозіі і нагрэву і вытрымлівае тэмпературу да 350 градусаў Цэльсія, хоць навукоўцы мяркуюць, што ён можа вытрымаць і 650 градусаў Цэльсія.

Хоць адкрыццё надзвычай трывалага метаматэрыялу з'яўляецца навуковым прарывам, ягоная вытворчасць патрабуе ўдасканаленых тэхналогій. Таму масавае выкарыстанне метаматэрыялу чакаецца толькі праз некалькі гадоў.