Изследователи от Масачусетския технологичен институт (MIT) използват 3D принтер за да изследват един от най-здравите и същевременно леки материали. Компресирайки и стопявайки частици графен те създадоха материал, чиято плътност е само 5% от плътността на стоманата, но е 10 пъти по-здрав.
Опитвайки се да създадат свръх-здрави 3D структури с методите на съвременните технологии, те откриха, че формата на има не по-малко значение за здравината на обекта от самия материал. А с технология като 3D принтирането, която позволява да се експериментира с най-различни нови форми, структурите стават все по-здрави.
В Масачусетския технологичен институт направиха изследвания с графен, считан за най-здравия материал в 2D форма, като се опитаха да разберат защо графенът е толкова здрав. Резултатите от изследването са публикувани в Science Advances.
Използвайки комбинация от топлина и налягане изследователите са успели да компресират частици графен и да получат здрава структура, напомняща корал. И разбраха нещо интересно: не материалът, а необичайната подобна на корал форма е причина за здравината.
Тогава те възпроизведоха подобната на корал форма с 3D принтер от други по-евтини материали, като пластмаса например, и постигнаха здравина, съизмерима с тази на графена, със съвсем скромен бюджет.
Изследователите установиха, че материалът се държи в някакъв смисъл като нагъната хартия: докато е на лист, хартията може лесно да се смачка, но ако е на руло или нагъната, здравината ѝ значително нараства.
Веднъж проумели принципа, изследователите решават да видят каква максимална здравина могат да постигнат. Анализирайки геометрията на графена, те успяха да получат здрав материал чрез 3D печат. Надавяха се да получат структура, по-лека от въздуха, която да бъде алтернатива на балоните, пълни с хелий, но се оказа, че такава структура се разпада от налягането на въздуха.
Подложен на нагряване или натиск, графенът се оформя в особени обли форми, известни като гироиди. Тези форми е трудно да се пресъздадат синтетично, но екипът използва 3D модел на структурата, като увеличи хиляда пъти естествените размери, за да тества свойствата.
Едно от най-важните открития е фактът, че ултра-здравата конфигурация на графена може да бъде пресъздадена с други материали, което води до значителни икономии и същевременно позволява да се използват свойства на други материали.
Откритието на МИТ може да намери приложение в редица области – от здрави и леки материали за самолети, автомобили, до бетонни конструкции като сгради и мостове и системи за филтриране.
