The freefall of grapefruit from 10 m does not škoda the pulpje Arapaimas fish living in the Amazon resist the napad of piranhas’ triangular teeth arrays, Školjke morskega bitja so trde in odporne na zlome, ……….
V zgornjih primerih narava uporablja hierarhične strukture za zaščito pred ekstremnimi obremenitvami.
Navdihnjeni s temi primeri živih bitij, ki uporabljajo hierarhične strukture za zaščito, so znanstveniki razvili nov "arhitekturni material", imenovan Proteus (po mitskem bogu, ki spreminja obliko), ki ima podobne lastnosti.
Proteus, the new lightweight Material (only 15% of steel density) is both highly deformable and ultra‐resistant to dynamic point loads thus is nerezljiv z kotno brusilko in električnim vrtalnikom.
Je kovinska pena, izdelana iz keramičnih krogel iz aluminijevega oksida, obloženih v celični aluminij. Ta nova kovinsko-keramična hierarhična struktura je občutljiva na notranje tresljaje pod lokaliziranimi obremenitvami. Ta nihanja so zasnovana tako, da se pojavijo, ko vrteče rezalno orodje na svoji poti naleti na keramično kroglo. Stik s keramičnim segmentom povzroči lokalizirano obremenitev na robu vrtljivega diska, kar vodi do visokofrekvenčnih tresljajev zunaj ravnine.
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 delci, which fill the cellular structure of the material and harden as the speed of the cutting tool is increased.
Zdi se, da ima Proteus industrijsko uporabo pri izdelavi kolesarskih ključavnic, lahkih oklepov in zaščitne opreme za strokovnjake, ki delajo z rezalnimi orodji.
***
vir:
Szyniszewski, S., Vogel, R., Bittner, F. et al. Nerezljiv material, ustvarjen z lokalno resonanco in učinki stopnje deformacije. Objavljeno: 20. julij 2020. Znanstvena poročila 10, 11539 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65976-0
