Калифорнийские исследователи продемонстрировали, что их новый метаматериал является первой структурой, достигшей теоретического предела жесткости.
Образец материала под названием Isomax cостоит из трехгранных пирамид, упакованных в восьмиугольную структуру с внутренними пересекающимися диагональными стенками, пишет НВ со ссылкой на Science Alert.
"Геометрия Isomax обеспечивает максимальную жесткость во всех направлениях", — объясняет Джонотан Бергер из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
Бергер и его команда нашли повторяющуюся клеточную 3D-структуру, аналогичную сотам, но с крайне низкой плотностью и с максимально возможной прочностью и жесткостью. Новая структура построена на основе треугольников и крестов и, в отличии от шестиугольных сот, не разрушается при разных углах приложения силы. Полученная структура позволяет сопротивляться сдавливающему и сдвиговому усилию без увеличения веса или плотности.
"К областям потенциального применения можно отнести аэрокосмическую отрасль, легковесные автомобили и многие разделы робототехники, особенно мобильной", - полагают ученые.
Образец новой структуры
Как отмечают материаловеды, изученный материал должен по своим свойствам приближаться к пределу Хашина — Штрикмана, который определяет максимальное значение эффективного модуля упругости.