Die vryval van pomelo vanaf 10 m nie skade die pulp, die Arapaimas vis wat lewe in die Amasone weerstaan die aanval van piranhas se driehoekige tandskikkings, Skulpe van die perlemoen seediere is hard en breukbestand,……….
In die bogenoemde gevalle gebruik die natuur hiërargiese strukture om voorsiening te maak vir beskerming teen uiterste vragte.
Geïnspireer deur hierdie voorbeelde van lewende wesens wat hiërargiese strukture vir beskerming gebruik, het wetenskaplikes 'n nuwe 'argitekeerde materiaal' ontwikkel genaamd Proteus (na die vormveranderende mitiese god) wat soortgelyke eienskappe het.
Proteus, die nuwe liggewig materiaal (slegs 15% van staaldigtheid) is beide hoogs vervormbaar en ultra-bestand teen dinamiese puntladings, dus is nie-snybaar deur 'n hoekslyper en 'n kragboor.
Dit is metaalskuim gemaak van alumina-keramieksfere wat in 'n sellulêre aluminium omhul is. Hierdie nuwe metaal-keramiek, hiërargiese struktuur, is vatbaar vir interne vibrasies onder gelokaliseerde vragte. Hierdie ossillasies is ontwerp om plaas te vind wanneer 'n roterende snywerktuig 'n keramieksfeer op sy pad teëkom. Die kontak met die keramieksegment produseer 'n gelokaliseerde las op die rand van 'n roterende skyf, wat lei tot hoëfrekwensie, buite-vlak vibrasies.
Wanneer dit met 'n hoekslyper of boor gesny word, maak die ineensluitende vibrasieverbinding wat deur die keramieksfere binne die omhulsel geskep word, die snyskyf of boorpunt stomp. Die keramiek fragmenteer ook in fyn deeltjies, wat die sellulêre struktuur van die materiaal vul en verhard soos die spoed van die snygereedskap verhoog word.
Proteus het blykbaar industriële toepassings in die maak van fietsslotte, liggewig pantser en beskermende toerusting vir professionele mense wat met snygereedskap werk.
***
Bron:
Szyniszewski, S., Vogel, R., Bittner, F. et al. Nie-snybare materiaal geskep deur plaaslike resonansie- en spanningstempo-effekte. Gepubliseer: 20 Julie 2020. Wetenskaplike verslae 10, 11539 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65976-0
