Fritt fall av grapefrukt fra 10 m gjør det ikke skade fruktkjøttetden Arapaimas fisk som lever i Amazonas motstå angripe av pirajas trekantede tenner, Skjell av sjødyret er harde og bruddbestandige,……….
I de ovennevnte tilfellene bruker naturen hierarkiske strukturer for å gi beskyttelse mot ekstreme belastninger.
Inspirert av disse eksemplene på levende skapninger som bruker hierarkiske strukturer for beskyttelse, har forskere utviklet et nytt "arkitektert materiale" kalt Proteus (etter den formendrende mytiske guden) som har lignende egenskaper.
Proteus, den nye lettvekteren materiale (bare 15 % av ståltettheten) er både svært deformerbar og ultramotstandsdyktig mot dynamiske punktbelastninger. ikke kuttbar av en vinkelsliper og en kraftdrill.
Det er metallisk skum laget av alumina keramiske kuler innkapslet i en cellulær aluminium. Denne nye metallisk-keramiske, hierarkiske strukturen er utsatt for interne vibrasjoner under lokaliserte belastninger. Disse oscillasjonene er designet for å oppstå når et roterende skjæreverktøy møter en keramisk kule på sin vei. Kontakten med det keramiske segmentet produserer en lokal belastning på kanten av en roterende skive, noe som fører til høyfrekvente vibrasjoner utenfor planet.
Når du skjærer med en vinkelsliper eller bor, vil den sammenlåsende vibrasjonsforbindelsen som skapes av de keramiske kulene inne i foringsrøret gjøre skjæreskiven eller borkronen sløv. Keramikken fragmenteres også til fin partikler, som fyller cellestrukturen til materialet og herder når hastigheten til skjæreverktøyet økes.
Proteus ser ut til å ha industrielle bruksområder for å lage sykkellåser, lett rustning og verneutstyr for profesjonelle som jobber med skjæreverktøy.
***
kilde:
Szyniszewski, S., Vogel, R., Bittner, F. et al. Ikke-skjærbart materiale skapt gjennom lokal resonans og tøyningshastighetseffekter. Publisert: 20. juli 2020. Scientific Reports 10, 11539 (2020). GJØR JEG: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65976-0
