Greipfrutų laisvas kritimas iš 10 m ne žala minkštimas, Arapaimas gyvena žuvys Amazonės priešintis pulti piranijų trikampių dantų matricų, Jūros gelmių būtybės kiautai yra kieti ir atsparūs lūžiams, ……….
Minėtais atvejais gamta naudoja hierarchines struktūras, kad apsaugotų nuo ekstremalių apkrovų.
Įkvėpti šių gyvų būtybių, apsaugančių hierarchines struktūras, pavyzdžių, mokslininkai sukūrė naują „architektūros medžiagą“, vadinamą Nepastovus žmogus (po formą keičiančio mitinio dievo), kuris turi panašių savybių.
Proteus, naujas lengvasvoris medžiaga (tik 15 % plieno tankio) yra labai deformuojamas ir itin atsparus dinaminėms taškinėms apkrovoms, todėl nepjaustomas kampiniu šlifuokliu ir elektriniu gręžtuvu.
Tai metalinės putos, pagamintos iš aliuminio oksido keramikos sferų, apgaubtų akytuoju aliuminiu. Ši nauja metalo keramikos hierarchinė struktūra yra jautri vidinėms vibracijoms esant vietinėms apkrovoms. Šie svyravimai skirti atsirasti, kai besisukantis pjovimo įrankis savo kelyje susiduria su keramine sfera. Sąlytis su keramikos segmentu sukuria lokalią apkrovą besisukančio disko krašteliui, dėl kurio atsiranda aukšto dažnio, neplokštumos vibracijos.
Pjaunant kampiniu šlifuokliu ar grąžtu, korpuso viduje esančių keraminių rutuliukų sukurtas vibracinis ryšys atbukina pjovimo diską arba grąžtą. Keramika taip pat suskaidoma dalelės, kurios užpildo ląstelinę medžiagos struktūrą ir sukietėja didėjant pjovimo įrankio greičiui.
Panašu, kad „Proteus“ yra pramoninis pritaikymas gaminant dviračių užraktus, lengvus šarvus ir apsaugos priemones profesionalams, dirbantiems su pjovimo įrankiais.
***
šaltinis:
Szyniszewski, S., Vogel, R., Bittner, F. ir kt. Nepjaunama medžiaga, sukurta dėl vietinio rezonanso ir deformacijos greičio poveikio. Paskelbta: 20 m. liepos 2020 d. Scientific Reports 10, 11539 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65976-0
