Мало кто знает, но наши кости - настоящее произведение искусства. Человеческая кость прочнее многих видов стали в 5 раз прочнее железобетона! Такое чудесное качество было достигнуто природой с помощью особой структуры, которая представляет собой множество пересекающихся балок.
Команда из Корнельского университета, Университета Пердью и Университета Case Western Reserve University считает, что, изучая внутреннюю структуру костей, они могут с помощью 3D печати создать более прочные строительные материалы для домов и зданий.
Исследователи обнаружили, что" балки " в костях обеспечивают большую жесткость и прочность, чем ранее считалось. Эти пучки, также известные как трабекулы, образуют вертикальные пластинчатые распорки и горизонтальные стержневые распорки в кости. В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, они предполагают, что именно горизонтальные распорки увеличивают усталостную долговечность кости.
Они считают, что 3D-печатные строительные материалы, спроектированные с аналогичными внутренними структурами, могут привести к более прочным зданиям. Чтобы проверить эту теорию, лаборатория Заваттьери разработала 3D-печатные полимеры с архитектурой, подобной трабекуле.
Моделирование механического анализа показало, что чем толще горизонтальные стойки, тем дольше полимер выдерживает нагрузку. Поскольку утолщение распорок не привело к значительному увеличению массы полимера, команда считает, что аналогичные костные полимеры могут быть использованы для создания упругих, легких строительных материалов, и они могут быть ключевыми для создания домов и зданий на 3D-принтере.