Gulzhan**
24.11.2017, 21:47
11:13 Дарья Загорская (https://www.vesti.ru/author/show/id/52/)
Предсказанные сто лет назад "шварциты" обрели трёхмерную формуhttps://cdn-st1.rtr-vesti.ru/p/xw_1476042.jpg
Инженеры из Университета Райса напечатали на 3D-принтере прочные и лёгкие строительные блоки, которые долгие годы существовали только в теории. Такой замысловатый материал может быть использован при изготовлении самых разных структур, от наномасштабных устройств до новых аккумуляторов, и даже в строительстве.
Необычные структуры, которые долгое время существовали лишь в виде математических формул и чертежей, впервые были описаны в конце девятнадцатого века немецким математиком Карлом Германом Амандусом Шварцем (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%86,_%D0%9A%D0%B0%D1%80 %D0%BB_%D0%93%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BD_%D0%90 %D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%83%D1%81), в честь которого и получили название "шварциты". Он рассчитал, что используя небольшое количество материала можно создавать пористые и при этом невероятно прочные блоки. Но до появления технологий трёхмерной печати (https://www.vesti.ru/theme.html?tid=108002)воплотить идею в жизнь не представлялось возможным.
Специалист по материалам Пуликель Аджаян (Pulickel Ajayan (http://ajayan.rice.edu/pulickel-ajayan/)) и его коллеги создали компьютерную модель, которая имитировала не только замысловатую структуру, но и свойства шварцитов на молекулярном уровне, а затем напечатали полимерные кубы на 3D-принтере.
В своей работе команда опиралась на исследования своих коллег из Массачусетского технологического института, которые раскрыли секрет (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2893628&cid=2161) прочности раковин морских моллюсков, а именно способность природных защитных оболочек выдерживать огромное давление за счёт распределения нагрузки по всей сводчатой поверхности.
Созданные командой Аджаяна полимерные структуры обладают сложной геометрией и похожи на произведения современного искусства. Внешние и внутренние поверхности блоков изогнуты определённым образом, что придаёт им невероятную прочность.
https://cdn-st3.rtr-vesti.ru/p/xw_1476043.jpg
"Шварциты показали отличные характеристики в тестах на деформацию, – рассказывает (http://news.rice.edu/2017/11/16/math-gets-real-in-strong-lightweight-structures-2/) соавтор исследования Чандра Сехар Тивари (Chandra Sekhar Tiwary). – Очень важно понимать, как происходит процесс разрушения материала, и желательно, чтобы это происходило не мгновенно, а постепенно. Эти структуры прекрасны, потому что, если применить силу с одной стороны, они медленно деформируются слой за слоем. Из этого материала вы можете построить целое здание, и если что-то на него упадёт, оно станет разрушаться медленно, а всё, что находится внутри, будет защищено".
Шварциты могут иметь самую разную форму. Пока учёные сосредоточились на довольно простых блоках с небольшим числом повторяющихся поверхностей. Компьютерная модель и испытания напечатанных образцов показали, что вне зависимости от того, с какой стороны применяется сила, нагрузка равномерно распределяется по всей структуре.
Теперь исследователи планируют напечатать шварциты на принтере с более высоким разрешением, а также использовать для печати меньше полимерного материала, чтобы блоки стали ещё легче. Кроме того, они собираются сделать более масштабные образцы из керамики (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2716035&cid=2161) и металла (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2916686&cid=2161), которые можно было бы использовать для строительства.
"Нет никаких причин, чтобы делать их исключительно в форме правильных блоков, – отмечает ещё один соавтор исследования Питер Оуор (Peter Owuor). – Мы создаём идеальные "кристаллы", начинающиеся с одной ячейки, которую мы можем воспроизвести во всех направлениях".
Более подробно с результатами исследования можно ознакомиться в статье (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201704820/abstract;jsessionid=2F523D944FC2653DF29BB1451A867F AA.f04t02), опубликованной в журнале Advanced Materials .
https://youtu.be/VBFMYwys3k8:info:
Напомним, что трёхмерная печать раздвинула границы создаваемых человеком форм до невероятных пределов. Здесь можно упомянуть сложнейшие имплантаты, в частности, детали скелета человека (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2804864&cid=2161) и каркасы для живых клеток (https://www.vesti.ru/doc.html?id=968601&cid=2161), а также структуры, которые способны менять форму (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2932725&cid=2161) и многое другое.
ВЕСТИ.РУ
Предсказанные сто лет назад "шварциты" обрели трёхмерную формуhttps://cdn-st1.rtr-vesti.ru/p/xw_1476042.jpg
Инженеры из Университета Райса напечатали на 3D-принтере прочные и лёгкие строительные блоки, которые долгие годы существовали только в теории. Такой замысловатый материал может быть использован при изготовлении самых разных структур, от наномасштабных устройств до новых аккумуляторов, и даже в строительстве.
Необычные структуры, которые долгое время существовали лишь в виде математических формул и чертежей, впервые были описаны в конце девятнадцатого века немецким математиком Карлом Германом Амандусом Шварцем (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%86,_%D0%9A%D0%B0%D1%80 %D0%BB_%D0%93%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BD_%D0%90 %D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%83%D1%81), в честь которого и получили название "шварциты". Он рассчитал, что используя небольшое количество материала можно создавать пористые и при этом невероятно прочные блоки. Но до появления технологий трёхмерной печати (https://www.vesti.ru/theme.html?tid=108002)воплотить идею в жизнь не представлялось возможным.
Специалист по материалам Пуликель Аджаян (Pulickel Ajayan (http://ajayan.rice.edu/pulickel-ajayan/)) и его коллеги создали компьютерную модель, которая имитировала не только замысловатую структуру, но и свойства шварцитов на молекулярном уровне, а затем напечатали полимерные кубы на 3D-принтере.
В своей работе команда опиралась на исследования своих коллег из Массачусетского технологического института, которые раскрыли секрет (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2893628&cid=2161) прочности раковин морских моллюсков, а именно способность природных защитных оболочек выдерживать огромное давление за счёт распределения нагрузки по всей сводчатой поверхности.
Созданные командой Аджаяна полимерные структуры обладают сложной геометрией и похожи на произведения современного искусства. Внешние и внутренние поверхности блоков изогнуты определённым образом, что придаёт им невероятную прочность.
https://cdn-st3.rtr-vesti.ru/p/xw_1476043.jpg
"Шварциты показали отличные характеристики в тестах на деформацию, – рассказывает (http://news.rice.edu/2017/11/16/math-gets-real-in-strong-lightweight-structures-2/) соавтор исследования Чандра Сехар Тивари (Chandra Sekhar Tiwary). – Очень важно понимать, как происходит процесс разрушения материала, и желательно, чтобы это происходило не мгновенно, а постепенно. Эти структуры прекрасны, потому что, если применить силу с одной стороны, они медленно деформируются слой за слоем. Из этого материала вы можете построить целое здание, и если что-то на него упадёт, оно станет разрушаться медленно, а всё, что находится внутри, будет защищено".
Шварциты могут иметь самую разную форму. Пока учёные сосредоточились на довольно простых блоках с небольшим числом повторяющихся поверхностей. Компьютерная модель и испытания напечатанных образцов показали, что вне зависимости от того, с какой стороны применяется сила, нагрузка равномерно распределяется по всей структуре.
Теперь исследователи планируют напечатать шварциты на принтере с более высоким разрешением, а также использовать для печати меньше полимерного материала, чтобы блоки стали ещё легче. Кроме того, они собираются сделать более масштабные образцы из керамики (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2716035&cid=2161) и металла (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2916686&cid=2161), которые можно было бы использовать для строительства.
"Нет никаких причин, чтобы делать их исключительно в форме правильных блоков, – отмечает ещё один соавтор исследования Питер Оуор (Peter Owuor). – Мы создаём идеальные "кристаллы", начинающиеся с одной ячейки, которую мы можем воспроизвести во всех направлениях".
Более подробно с результатами исследования можно ознакомиться в статье (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201704820/abstract;jsessionid=2F523D944FC2653DF29BB1451A867F AA.f04t02), опубликованной в журнале Advanced Materials .
https://youtu.be/VBFMYwys3k8:info:
Напомним, что трёхмерная печать раздвинула границы создаваемых человеком форм до невероятных пределов. Здесь можно упомянуть сложнейшие имплантаты, в частности, детали скелета человека (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2804864&cid=2161) и каркасы для живых клеток (https://www.vesti.ru/doc.html?id=968601&cid=2161), а также структуры, которые способны менять форму (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2932725&cid=2161) и многое другое.
ВЕСТИ.РУ