Исследователи из королевского технологического университета в Мельбурне, Австралия, представили новый тип 3D-напечатанной решетчатой структуры, которая на 50% прочнее аэрокосмического сплава. Они использовали две различные решетчатые структуры, объединенные вместе, чтобы устранить слабые точки, обычно присутствующие в таких сложных формах.
Ученые вдохновились конструкцией полостей решетчатых структур, используя стебли водяных лилий и кораллов, и затем искали способы уменьшить высокие концентрации напряжений, возникающие в точках соединения. Они усилили трубчатую решетку, наложив вторую решетку сверху, добавив тонкий крестообразный разрез, проходящий через трубы и соединения, что равномерно распределяет нагрузку при сжатии.
Это очень сложная форма, но ее легко изготавливать с использованием лазерного 3D-принтера, и ученые испытали получившийся куб, обнаружив, что он на 50% прочнее чем литой магниевый сплав WE54 — материал с аналогичной плотностью, используемый в аэрокосмической промышленности. Структура легко масштабируется от нескольких миллиметров до нескольких метров в зависимости от доступных принтеров, и обладает температурной стойкостью до 350 °C, либо до 600 °C с модернизацией до более термостойкого титанового сплава.
Ученые утверждают, что это будет полезно в областях, где критичны прочность и легкость, включая части для авиации и ракет. Интересно, они также говорят, что это может быть полезно для медицинских имплантатов костей, где сложная, частично пустая форма может со временем заполняться отросшими костными клетками при слиянии с организмом.