Сверхпрочный материал для шлемов по принципу ракушки

11.06.2017

Раковины моллюсков - крайне прочные оболочки, позволяющие животным выдерживать "удары" приливов и штормов, а также отбиваться от хищников. Исследователи из Массачусетского технологического института решили подробнее изучить структуру оболочки моллюсков, а в результате создали суперпрочный материал, который в будущем можно будет использовать в промышленности.

Команда исследователей разработала технологию 3D-печати, которая позволила им сымитировать структуру раковины, чтобы тщательнее изучить ее в лаборатории. За основу они взяли раковины моллюсков семейства стромбиды. Оказалось, что они имеют сложную трехуровневую структуру с зигзагообразной матрицей. Благодаря этому, даже если на оболочке моллюска и образуется маленькая трещина, то она не разрастается, так как ей приходится "проходить лабиринт" слоев.

Чтобы лучше разобраться в образовании трещин на раковинах, исследователи напечатали на 3D-печати образцы, по структуре напоминающие оболочку моллюсков и провели серию тестов.

Результаты, полученные в ходе тестов, показали, что структура раковины предотвращает трещины на 85% лучше, чем большинство прочных материалов, например тех, что выполнены из волоконного композита.

Исследователи полагают, что их технологию можно будет использовать для производства шлемов, защитной одежды и даже средств самообороны.

<< Назад: Самоуправляемые грузовики Volvo для сбора сахарного тростника 12.06.2017

>> Вперед: Микросхемы Toshiba TC3567CFSG и TC3567DFSG для носимых устройств 11.06.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Шпалы из переработанного пластика 30.03.2023 Композитные шпалы позволяют снизить уровень шума и вибрации, что создает комфортные условия как для пассажиров, так и людей, живущих рядом с железной дорогой. Правительство австралийского штата Виктория выдало грант в размере 500 тыс. австралийских долларов научно-исследовательскому институту железнодорожных технологий при Университете Монаш (IRT Monash) на продолжение разработок в области технологий производства шпал из переработанного пластика. Финансирование осуществляется в рамках экологической программы ecologiQ и следует за предварительным траншем в размере 300 тыс. австралийских долларов. С 2015 года IRT Monash совместно с местной компанией Integrated Recycling исследуют потенциальные возможности шпал из переработанных полиэтиленовых отходов. Результатом их работы стали шпалы Duratrack, с успехом применяемые на станциях, подъездных путях, региональных и пригородных линиях в штатах Виктория и Квинсленд. Еще один грант позволит институту заняться разработкой композитных шпал нового поколения, предназначенных для магистральных линий. В настоящее время на железных дорогах Австралии заключено 52 млн. шпал, в том числе 32 млн. железобетонных, 11 млн. деревянных и 8,7 млн. стальных. Потребность в шпалах будет расти по мере реализации инфраструктурного проекта штата Виктория Big Build стоимостью 90 млрд австралийских долларов. Композитные шпалы обладают рядом преимуществ, в том числе позволяющими снизить уровень шума и вибрации, что создает более комфортные условия как для пассажиров, так и для людей, живущих рядом с железной дорогой. Срок службы пластиковых шпал достигает 50 лет, после чего они могут поступать в переработку. Институт IRT Monash организован на базе исследовательских лабораторий компании Broken Hill Proprietary Melbourne Research Laboratories более 50 лет назад и является ведущим исследовательским центром в области железнодорожной инфраструктуры и подвижного состава в Австралии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025