Учёные из Университета Торонто разработали инновационные наноструктурированные материалы, совмещающие прочность углеродистой стали и небольшой вес пенополистирола. В будущем разработка может найти активное применение в автомобильной и аэрокосмической отраслях.
Используя методы машинного обучения, исследователи создали материал с оптимизированной геометрией, что позволило достичь высокого соотношения прочности и жёсткости к весу. Его структура включает множество крошечных элементов размером в несколько сотен нанометров, выполненных из углерода и организованных в сложные трёхмерные нанорешётки.
Проверка показала, что прочность нового материала в пять раз выше, чем у титана. Чтобы достичь толщины человеческого волоса, который в среднем составляет от 80 до 110 микрометров, потребуется выстроить в линию более ста таких элементов.
Новый материал может найти активное применение в авиационной и автомобильной промышленности и способствовать созданию более лёгких и прочных конструкций. Это повысит прочность будущих разработок и снизит расход топлива.