Тобиас Шедлер из HRL Laboratories (США) и его коллеги предложили новый способ получения очень лёгких материалов с неожиданными свойствами, которые предвещают выход архитектурно-строительного проектирования на микроуровень.



Многие материалы с ультранизкой плотностью получаются на основе углеродных нанотрубок, металлической пены и т. п. Но это случайные структуры, поясняет г-н Шедлер.

Вновь изобретённая структура состоит из правильно (регулярно) расположенных пересекающихся металлических трубок. Материал изготавливается путём никель-фосфорного покрытия аккуратной полимерной микрорешётки.

Эксперт сравнивает своё детище с Эйфелевой башней: она имеет внушительные размеры и высокую жёсткость, несмотря на относительный недостаток массы. Всё дело в «осторожной», хорошо продуманной конструкции. Почему бы не применить достижения архитекторов больших строений к материаловедению?

Учёные изготовили несколько версий своей металлической микрорешётки. Одна из них обладает удивительно низкой плотностью — 0,9 мг/см³ (измеряется, по договорённости, без учёта воздуха в порах).

Несмотря на довольно хрупкие свойства никель-фосфорного состава, новый материал оказался поразительно упругим и может полностью оправиться от сжатия (см. видео ниже). Он также имеет очень хорошие показатели поглощения энергии.

Г-н Шедлер говорит, что разработка может найти применение во многих отраслях, от изготовления изоляционных материалов до аэрокосмической промышленности. Он надеется также, что его изобретение приведёт к появлению нового подхода (под предварительным названием «структурная архитектура») к созданию материалов, при котором тщательный контроль структуры поможет производить материалы со свойствами, сильно отличающимися от свойств элементов периодической таблицы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Подготовлено по материалам Nature News Blog.