Как фракталы помогли создать современный "вибраниум"

Среда, 8 июля 2020 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Микроскопическая структура материала играет огромную роль в том, насколько хорошо он поглощает энергию удара. Исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории нашли такую конфигурацию структуры, которая справляется с этим особенно хорошо.

Материалы, которые должны быть ударопрочными, обычно имеют в своей структуре зазоры, которые помогают рассеивать ударные волны. Но с точной формой этих структур ученые экспериментируют до сих пор, пытаясь найти аналог вибраниума из вселенной Marvel. Исследователи тестируют самые разные конфигурации: от «нано-пенопласта» до привычных нам паттернов «елочки», «сот» и «микрошариков», а также многие другие.

Для нового исследования исследователи из Лос-Аламоса прибегли к помощи фракталов. Эти замысловатые узоры состоят из структур, которые повторяются в меньших и меньших масштабах. В нашем случае речь идет о кубиках с выдолбленными порами, распределенными по всей структуре:

Los Alamos National Laboratory Чем выше уровень детализации — тем лучше куб рассеивает ударные волны


Команда распечатала на 3D-принтере пластиковые кубики с вырезанными в них фрактальными пустотами, с разным уровнем детализации. Затем ученые проверили, насколько хорошо каждая конструкция выдерживает удары, подвергнув их кинетической нагрузке со скоростью около 1078 км/ч.

Исследователи обнаружили, что чем сложнее кубы, тем лучше они рассеивают ударные волны. Некоторые из них были в пять раз эффективнее, чем сплошные кубики из того же материала.

Команда утверждает, что подобная структура кубов с фрактальными пустотами могла бы сообщать новые защитные свойства материалам, используемым для производства транспортных средств, шлемов, бронежилетов и других вещей, которым приходится противостоять ударным волнам.

Тем не менее, исследователи признают, что нынешний дизайн не обязательно является наиболее эффективным. В будущем команда исследует и другие формы и структуры с помощью алгоритмов оптимизации. Не исключено, что иные фрактальные конструкции будут способны рассеивать ударные волны еще эффективнее —, а значит не исключено, что в скором времени и броня претерпит существенную модернизацию.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 214
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003