The freefall of grapefruit from 10 m does not pinsala the pulp, ang Arapaimas fish living in the Amazon resist the atake of piranhas’ triangular teeth arrays, Ang mga shell ng abalone sea creature ay matigas at lumalaban sa bali, ……….
Sa mga pagkakataon sa itaas, ang kalikasan ay gumagamit ng mga hierarchical na istruktura upang magbigay ng proteksyon laban sa matinding pagkarga.
Dahil sa inspirasyon ng mga halimbawang ito ng mga buhay na nilalang na gumagamit ng mga hierarchical na istruktura para sa proteksyon, ang mga siyentipiko ay nakabuo ng isang bagong 'architected material' na tinatawag na Proteyus (pagkatapos ng mythical god na nagbabago ng hugis) na may katulad na katangian.
Proteus, the new lightweight materyal (only 15% of steel density) is both highly deformable and ultra‐resistant to dynamic point loads thus is di-cuttable sa pamamagitan ng isang angle grinder at isang power drill.
Ito ay metal na foam na ginawa mula sa alumina ceramic spheres na nakapaloob sa isang cellular aluminum. Ang bagong metallic-ceramic, hierarchical na istraktura, ay madaling kapitan ng mga panloob na vibrations sa ilalim ng mga naka-localize na load. Ang mga oscillations na ito ay idinisenyo upang mangyari kapag ang isang umiikot na cutting tool ay nakatagpo ng isang ceramic sphere sa landas nito. Ang contact sa ceramic segment ay gumagawa ng localized load sa rim ng isang umiikot na disc, na humahantong sa high-frequency, out-of-plane vibrations.
When cut with an angle grinder or drill, the interlocking vibrational connection created by the ceramic spheres inside the casing blunts the cutting disc or drill bit. The ceramics also fragment into fine mga partikulo, which fill the cellular structure of the material and harden as the speed of the cutting tool is increased.
Ang Proteus ay tila may mga pang-industriyang aplikasyon sa paggawa ng mga kandado ng bisikleta, magaan na baluti at kagamitang pang-proteksyon para sa mga propesyonal na nagtatrabaho sa mga tool sa paggupit.
***
Source:
Szyniszewski, S., Vogel, R., Bittner, F. et al. Non-cuttable na materyal na nilikha sa pamamagitan ng lokal na resonance at strain rate effect. Na-publish: 20 Hulyo 2020. Mga Siyentipikong Ulat 10, 11539 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65976-0
