Використання принтера 3D створюється матеріал, який легше води і має міцність сталі

Інститут технології Карлсруе створив новий композитний матеріал, щільність якого менша, ніж щільність води, а стиснена міцність досягає 274 мегапаскалів, які можна порівняти з магнієм та алюмінієвими сплавами та деякими сортами сталі. Міцність нового матеріалу перевищує міцність будь-яких штучних і натуральних матеріалів, які світліше води.





Матеріал має клітинну структуру. На основі 3D друкованої мікроскопічної решітки. Друк на мікромасштабі здійснюється за допомогою технології двофотонної літографії. Принтер зосереджує лазерний промінь в товщині полімерної смоли, яка миттєво замерзає в осередку. Дозвіл таких мікропринтерів може досягати 100 нанометрів. Друкована полімерна решітка не дуже міцна. Вся секрет нового матеріалу полягає в тому, що після друку, решітка покрита тонким шаром оксиду алюмінію (корунду), одним з найбільш міцних матеріалів, тільки трохи поступається діаманту. Хоча щільність корунду в чотири рази вище, ніж щільність води, вона займає від 1% до 10% обсягу отриманої структури (в залежності від товщини шару).

Вчені провели експерименти з різними видами полімерної решітки та різної товщини шару оксиду алюмінію. Найбільша міцність була продемонстрована структурою у вигляді шестигранних клітин. З товщиною покриття корунду 50 нанометрів, міцність компресора була 273.6 мегапаскалами при щільності 863 мг / см3. Ви можете чітко порівняти міцність і щільність нового матеріалу в порівнянні з іншими на цій діаграмі:



У статті описуються технології та експериментальні дані вільно доступні на pnas.org.



Джерело: habrahabr.ru/post/211416/