Команда дослідників розробила композитний матеріал Proteus, який поєднує невелику вагу з надзвичайно високою стійкістю до різання. Розробка складається з керамічних сфер, вбудованих у пористу алюмінієву структуру, і має лише близько 15% щільності сталі
Фото: chatgpt.com
Proteus створили дослідники Даремського університету та німецького Інституту Фраунгофера за участі науковців з Університету Суррея та Університету Лейбніца в Ганновері. Результати роботи опублікували у журналі Scientific Reports.
Ідею підказала природа. Вчені орієнтувалися на будову шкірки грейпфрута, яка поєднує легкість і здатність поглинати удари, а також на міцні мушлі молюсків.
Усередині Proteus розміщені керамічні сфери з оксиду алюмінію, оточені комірчастим алюмінієм. Коли ріжучий диск або свердло стикається з керамікою, виникають високочастотні вібрації. Вони передаються назад на інструмент і руйнують його. Одночасно кераміка дробиться на дрібні частинки, які працюють як абразив і ще сильніше ускладнюють різання.
Під час випробувань кутова шліфувальна машина не змогла повністю прорізати зразок Proteus, тоді як 10-міліметрову броньовану сталь той самий тип інструмента подолав менш ніж за хвилину. Матеріал також протистояв електродрилю та струменю води високого тиску: сферична форма керамічних елементів розсіювала струмінь і різко знижувала його швидкість.
Читайте також: У тілі людини виявили живий організм, який захищає від радіації
Розробники вважають, що Proteus може використовуватися у захисних дверях, бар’єрах, замках, робочому спорядженні та легких захисних конструкціях. Водночас у науковій роботі не йдеться про підтверджені випробування матеріалу кулями, тому називати його готовою заміною сучасної броні поки передчасно.
Для України подібні матеріали потенційно цікаві у сфері захисту критичної інфраструктури, транспорту та обладнання, де важливо одночасно зменшувати вагу конструкцій і підвищувати їхню стійкість до механічного пошкодження.
Редакція PSM звертає увагу, що головна особливість Proteus — не рекордна твердість окремого компонента, а сама архітектура матеріалу. Його приклад показує, як поєднання різних за властивостями структур може дати захист, недоступний звичайному суцільному металу. Водночас між лабораторними тестами на різання та сертифікованим захисним виробом залишається значний шлях.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Зворотний бік Місяця сильно відрізняється від видимого: ось чому
У Таїланді знайшли новий вид рослини — квітку диявола
Учені знайшли на Марсі загадкові отвори невідомого походження
Джерела: nature.com; facebook.com.
Telegram 
Viber 
