Ученые напечатали титановый куб, который на 50% прочнее авиакосмического сплава⁠⁠

Австралийские ученые из RMIT разработали уникальную решетчатую конструкцию, прочность которой почти в полтора раза превосходит литой магниевый сплав WE54, применяемый в авиации и космической промышленности. Несмотря на сложность внешнего вида, ученые утверждают, что создать ее можно относительно легко при наличии 3D-принтера.

Исследователи взяли за отправную точку работы конструкции из полых стоек, вдохновляясь водяными лилиями и кораллами. Для достижения успеха им пришлось тщательно рассмотреть различные способы снижения концентрации напряжений в материалах на точках их соединения. Профессор Ма Цянь, ведущий автор исследования, отмечает, что в случае ячеистых структур напряжения должны распределяться равномерно, но в большинстве топологий только половина материала работает против сжимающих нагрузок.

Для усиления трубчатой решетки исследователи наложили сверху вторую решетку и добавили тонкое Х-образное поперечное усиление. Это позволило более равномерно распределить нагрузку, что было подтверждено проведенными тестами. Важно отметить, что данную решетку можно масштабировать, получая детали необходимой формы и размеров – ограничивающим фактором является только используемый 3D-принтер. Кроме того, материал обладает хорошей термостойкостью – до 350 °C. При использовании термостойкого титанового сплава в конструкции этот показатель можно увеличить до 600 °C.

Уже сейчас видны несколько областей применения данной технологии. В первую очередь, эта структура может найти применение в производстве деталей для самолетов и космических аппаратов. Кроме того, она может стать прорывом в медицине, где материал идеально подходит для создания костных имплантатов. Профессор Ма Цянь уверен, что со временем эта технология станет доступной для массового использования в различных областях.