Исследователи разработали 3D печать микро ферм прочнее стали

Группа немецких ученых использовала 3D лазерную литографию для печати микроскопических ферм и деталей, которые так же сильны, как сталь, а по весу легче воды.

Целью исследования является создание материалов гораздо прочнее тех, что производятся сейчас, но достаточно легкие для использования в таких продуктах, как самолеты или броня.

Применение 3D лазерной литографии позволяет производить почти произвольные структуры с субмикронной разрешающей способностью. Показатели прочности этих структур сопоставимы с передовыми металлическими сплавами или технической керамикой.

Ячеистые структуры, подобны керамике и полимерам композитного материала, имеют толщину всего около 50 нанометров (нанометр равен одной миллиардной части метра). Чтобы иметь представление о том, насколько малы эти микроархитектуры, считают, что толщина человеческого волоса составляет около 80000 до 100000 нанометров.

Ученые черпали свое вдохновение от природы, которая создает материалы намного прочнее, но менее плотные, чем те, которые получают в лаборатории. Например, природные клеточные материалы, такие как кости и дерево, которые являются сильными и все же имеют значительно меньшую плотность, чем алюминиевые сплавы.

Команда использовала 3D-принтер от Nanoscribe GmbH для создания наноструктур, которые в будущем позволят создать супер-прочных материалы.

Немецкая команда недавно опубликовала документ о своих исследованиях, проводимых в Технологическом институте Карлсруэ в Германии. В статье говорится: "Полимерные композиты превышают по соотношению прочности к весу все инженерные материалы с плотностью ниже 1000 кг/м".