Исследователи из Даремского университета, Великобритания, и института Фраунгофера, Германия, придумали и изготовили образцы первого в своем роде материала, который практически невозможно разрезать и просверлить любым из существующих методов механической обработки. Плотность этого материала составляет всего 15 процентов от плотности стали, и, как надеются ученые, этот материал найдет широкое применение при изготовлении неразрушаемых дверей, замков и индивидуальных средств защиты.
Новый материал получил название «Протей» (Proteus), его основой является алюминий, в структуру которого включены сферы из керамического материала. Именно эти сферы являются причиной возникновения разрушительных вибраций, которые затупляют режущие кромки пил, сверел, дисков и других инструментов. И такая идея была вдохновлена жесткой клеточной структурой кожуры грейпфрута, твердых и невероятно прочных раковин некоторых моллюсков.
Диск «болгарки» или сверло способны проникнуть сквозь вешний слой материала Proteus, но, как только режущие кромки дойдут до слоя керамических вкраплений, начнутся вибрации, которые затупят инструмент. Более того, образовавшаяся керамическая пыль заполнит промежутки в структуре металла и произойдет процесс, известный под названием цементирование, который во много раз увеличит твердость поверхности металла. После всего этого энергия двигателя, прикладываемая к режущему инструменту, будет направлена в обратную сторону, что приведет к моментальному износу режущей части или даже к ее разрушению.
Так же материал Proteus эффективно выдерживает воздействие гидроабразивных резаков высокого давления. Сферическая форма керамических вкраплений эффективно рассеивает струю воды и снижает ее скорость до значения, когда она уже становится не в состоянии резать металл.
«Процесс резки материала Proteus можно сравнить с попыткой резки желе, заполненного более твердыми частицами» — пишут исследователи, — «Можно без проблем пройти верхний слой желе, но когда вы доберетесь до частиц наполнителя, материала начнет вибрировать так, что это разрушит ваше сверло или резак. Более того, керамический наполнитель нашего материала сам состоит из мелких частиц, которые сопротивляются резке на высокой скорости подобно тому, как мешок с песком эффективно останавливает пулю, летящую на высокой скорости».
Помимо самых очевидных областей применения материал Proteus может быть использован для создания средств защиты людей, работающих с режущим инструментом. А сейчас исследователи уже подали заявку на патент и занимаются поисками партнеров из промышленной области с целью наладки массового производства нового материала.
Источник:
