Ученые создали на 3D-принтере материалы, которые полностью останавливают вибрации
Исследователи разработали метаматериалы со сложной геометрией, способные блокировать вибрации благодаря своей структуре, а не химическому составу, что открывает новые возможности в проектировании конструкций
Короткое резюме
Совместное исследование Мичиганского университета и Лаборатории ВВС США привело к созданию трубчатых структур, напечатанных на 3D-принтере, которые способны эффективно подавлять вибрации благодаря уникальной внутренней геометрии. Эти «кагоме-трубки», вдохновлённые японским искусством плетения корзин, представляют собой механические метаматериалы, чьи свойства определяются исключительно их структурой, а не химическим составом.
Разработка объединяет классическую структурную инженерию, современную физику и передовые технологии производства. Исследователи использовали принципы топологии и теории решёток Максвелла для создания структур, демонстрирующих необычные механические свойства на границах материалов. Хотя материалы эффективно изолируют вибрации, существует компромисс между виброизоляцией и несущей способностью — чем лучше структура подавляет вибрации, тем меньший вес она может выдерживать.
Открытие знаменует переход от традиционного подхода улучшения материалов через изменение химического состава к созданию свойств через геометрию. Хотя технология находится на ранней стадии развития, она открывает перспективы для применения в транспорте, строительстве и других отраслях, где важна виброизоляция. Исследователям предстоит разработать новые стандарты тестирования и характеристики таких необычных структур.
Геометрия вместо химии
Свойства материалов определяются исключительно их структурой, а не химическим составом
Эффективная виброизоляция
Сложные трубчатые структуры способны пассивно блокировать распространение вибраций
Компромисс прочности
Чем лучше материал подавляет вибрации, тем меньшую нагрузку он может выдерживать
Применение топологии
Использование принципов топологии и теории решёток Максвелла для создания необычных механических свойств
Текст сгенерирован с использованием ИИ
