3D ispisana titanijska struktura nadnaravne snage

Istraživači s australskog Sveučilišta RMIT iz Melbournea stvorili su novi metamaterijal jedinstvenog dizajna rešetkaste strukture, koji na testovima pokazuje da je 50% jači od sljedeće najčvršće legure slične gustoće koja se koristi u zrakoplovnim primjenama.

Rešetkaste strukture izrađene od šupljih podupirača izvorno su bile inspirirane prirodom. Snažne biljke sa šupljim stabljikama poput Viktorijinog lopoča ili koralja Tubipora musica, ukazale su na kombinacije lakoće i snage.

Međutim, kako objašnjava profesor Ma Qian s RMIT-a, desetljeća pokušaja repliciranja ovih šupljih 'staničnih struktura' u metalima bila su frustrirana uobičajenim problemima proizvodnosti i naprezanja opterećenja koncentriranog na unutarnja područja šupljih podupirača, što je dovelo do preranog kvara.

Koristeći 3D ispis, tim RMIT-a optimizirao je novu vrstu rešetkaste strukture za ravnomjerniju raspodjelu opterećenja, povećavajući njenu snagu ili strukturnu učinkovitost.

“Dizajnirali smo šuplju cjevastu rešetkastu strukturu unutar koje se proteže tanka traka. Ova dva elementa zajedno pokazuju snagu i lakoću nikad prije viđenu zajedno u prirodi,” rekao je Qian.

Oni su 3D ispisali ovaj dizajn u RMIT-ovoj naprednoj proizvodnoj jedinici koristeći proces koji se naziva fuzija laserskim prahom, gdje se slojevi metalnog praha tope na svoje mjesto pomoću laserske zrake velike snage.

Testiranje je pokazalo da je 3D ispisana titanijska rešetkasta kocka 50% jača od lijevane legure magnezija WE54, najjače legure slične gustoće koja se koristi u zrakoplovnim primjenama.

Vodeći autor studije i doktorski kandidat RMIT-a Jordan Noronha rekao je da bi mogli napraviti ovu strukturu u veličini od nekoliko milimetara ili nekoliko metara koristeći različite vrste pisača.

Ova mogućnost ispisa, zajedno sa snagom, biokompatibilnošću, otpornošću na koroziju i toplinu, čini je obećavajućim kandidatom za mnoge primjene od medicinskih uređaja kao što su koštani implantati do dijelova zrakoplova ili raketa.

Znanstveni rad objavljen u časopisu Advanced Materials možete pronaći na ovoj poveznici.