Дослідники розробили 3D друк мікро ферм міцніший за сталь

Група німецьких учених використовувала 3D лазерну літографію для друку мікроскопічних ферм і деталей, які так само сильні, як сталь, а за вагою легше води.

Метою дослідження є створення матеріалів набагато міцніше тих, що виробляються зараз, але досить легкі для використання в таких продуктах, як літаки або броня.

Застосування 3D лазерної літографії дозволяє виробляти майже довільні структури з субмикронной роздільною здатністю. Показники міцності цих структур можна порівняти з передовими металевими сплавами або технічної керамікою.

Ніздрюваті структури, подібні до кераміці та полімерів композитного матеріалу, мають товщину всього близько 50 нанометрів (нанометр дорівнює одній мільярдної частини метра). Щоб мати уявлення про те, наскільки малі ці мікроархітектури, вважають, що товщина людської волосини становить близько 80000 до 100000 нанометрів.

Вчені черпали своє натхнення від природи, яка створює матеріали набагато міцніше, але менш щільні, ніж ті, які отримують в лабораторії. Наприклад, природні клітинні матеріали, такі як кістки і дерево, які є сильними і все ж мають значно меншу щільність, ніж алюмінієві сплави.

Команда використовувала 3D-принтер від Nanoscribe GmbH для створення наноструктур, які в майбутньому дозволять створити супер-міцних матеріали.

Німецька команда нещодавно опублікувала документ про свої дослідження, що проводяться в Технологічному інституті Карлсруе в Німеччині. У статті йдеться: "Полімерні композити перевищують по співвідношенню міцності до ваги всі інженерні матеріали з щільністю нижче 1000 кг/м".