čudo iz 3D pisača

Znanstvenici isprintali neuništive plastične kocke, neprobojne poput blindiranog čelika

15.11.2019 u 15:48

Bionic
Reading

Rezultati ovog eksperimenta mogli bi se primijeniti na razne načine, od zrakoplovstva, preko građevinarstva do vojske. Mnogi metalni ili keramički dijelovi ubuduće bi se mogli izrađivati od jeftinijih polimera

Tehnologija se i dalje razvija, ali 3D ispis i dalje se uglavnom koristi za izradu prototipova ili dijelova koji ne moraju podnositi ogromne napore ili habanje. No to ne mora uvijek biti tako. Eto, istraživači sa Sveučilišta Rice pronašli način 3D ispisa složenih uzoraka, plastičnih predmeta koji su gotovo jednako čvrsti i izdržljivi poput dijamanta.

Složeni obrasci križanja koji se koriste za izgradnju struktura ovih polimernih kockica daleko su od slučajnih; strateški su izračunati i dizajnirani kako bi ovim objektima dali nevjerojatnu snagu. Ujedno su i prilagodljivi pa pokazuju i neka druga neobična svojstva.

Obrazac se temelji na tubulama, teorijskim mikroskopskim strukturama načinjenim od umreženih ugljikovih nanocjevčica, o čijim su čudesnim svojstvima još 1993. pisali kemičar Ray Baughman i fizičar Douglas Galvão. Ove bi se strukture mogle koristiti za proizvodnju revolucionarnih materijala, podjednako čvrstih i laganih.

Pokazalo se da predviđena svojstva tubulana nisu ograničena na samo objekte atomskih struktura. Kao što je detaljno opisano u nedavno objavljenom članku, istraživači Sveučilišta Rice otkrili su da ti složeni obrasci i strukture zadržavaju svojstva i kad ih se otisne u 3D pisaču.

Istraživači su gađali dvije kocke - jednu napravljenu od čvrstog polimera, drugu od polimera otisnutog u 3D pisaču - projektilom koji leti 5,8 kilometara u sekundi, odnosno brže od 20.000 kilometara na sat. Nijedna kocka pritom nije uništena, ali dok je čvrsti polimerni blok dobio ogromno udubljenje i pukotine koje su načele čvrstoću materijala, druga kocka zaustavila je projektil svojim vanjskim slojem, dok je ostatak kocke ostao potpuno netaknut i neoštećen.

Pretpostavlja se da porozna struktura smanjuje zaustavnu snagu objekta. Složena polimerna rešetka u tim kockama apsorbira kinetičku energiju udara pa šteta nastaje na minimalnoj površini.

Rezultati ovog eksperimenta mogli bi se primijeniti na razne načine, od zrakoplovstva, preko građevinarstva do vojske. Mnogi metalni ili keramički dijelovi ubuduće bi se mogli izrađivati od jeftinijih polimera. Još samo da vojnike uvjere da će u plastičnom tenku biti jednako sigurni kao u čeličnoj grdosiji.