Вы, скорее всего, не думаете о своих костях, как о стройматериалах. А ученые - думают. Команда исследователей из Корнеллского университета, Университета Пурдью и Университета Кейс Вестерн Резерв считает, что кости живых существ могут помочь в строительстве более прочных зданий. Конечно же, ученые не предлагают замешивать обломки костей в бетон. Вместо этого они предлагают изучить внутреннюю структуру костей и воссоздать ее на 3D-принтере.
“Кость - это здание. Она имеет колонны, которые несут на себе большую часть нагрузки, и балки, которые соединяют колонны. Изучив эту структуру, мы сможем создавать более надежные 3D-печатные материалы для зданий и других сооружений”, - поясняет профессор Университета Пурдью Пабло Заваттьери.
Исследователи обнаружили, что “балки” в костях обеспечивают куда большую жесткость и прочность, чем считалось ранее. Эти балки, также известные как трабекулы, образуют вертикальные пластинчатые стойки и горизонтальные стержнеобразные стойки внутри кости. В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые предполагают, что именно горизонтальные стойки увеличивают прочность и долговечность кости.
Исследователи считают, что стройматериалы, распечатанные на 3D-принтере и спроектированные с аналогичной внутренней структурой, позволят строить более прочные здания. Чтобы проверить теорию, лаборатория профессора Заваттиери разработала 3D-печатные полимерные компоненты с внутренними структурами, похожими на костные трабекулы.
Затем механический анализ установил, что чем толще горизонтальные стойки, тем дольше полимер может находиться под нагрузкой. При этом утолщение стоек не приводит к значительному увеличению массы полимера. На основании этого, ученые считают, что аналогичные полимеры, вдохновленные костями, могут быть использованы для создания упругих и легких строительных материалов. Такие материалы окажутся ключевым элементом при строительстве 3D-печатных домовбудущего.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
