The freefall of grapefruit from 10 m does not žala the pulp, Arapaimas fish living in the Amazon resist the pulti of piranhas’ triangular teeth arrays, 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, the new lightweight medžiaga (only 15% of steel density) is both highly deformable and ultra‐resistant to dynamic point loads thus is 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.
When cut with an angle grinder or drill, the interlocking vibrational connection created by the ceramic spheres inside the casing blunts the cutting disc or drill bit. The ceramics also fragment into fine dalelės, which fill the cellular structure of the material and harden as the speed of the cutting tool is increased.
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
