Игрушечные блоки создают легкие, но прочные структуры

Углеродные волокна, в форме игрушечных блоков, создают структуры, более чем в 10 раз крепче, чем структуры подобной плотности. А всё потому что каркас изготовлен в основном из одинаковых фигур. Сломавшиеся детали можно легко заменить на новые. Такое изобретение в будущем может помочь создавать лёгкие, крепкие и простые в ремонте каркасы планеров, велосипедов, мостов и даже зданий.

"Это интересное изобретение",- говорит ученый Райнер Аделунг из Кильского Университета в Германии. Когда вы читаете эту статью, вы думаете: "Почему никто не сделал этого раньше? Это простая идея, но она может иметь очень большое влияние на будущее".

В течение многих лет, причудливые велосипеды и роскошные автомобили использовали склейку вместо углеродных волокон, называемых композиционными материалами, чтобы уменьшить свой вес. Теперь производители начинают заменять большие участки самолетов рядом лёгких материалов. Они состоят из меньшего количества деталей, там уже меньше соединений, которые, как правило, тяжело и сложно исправить.

Так производители хотят делать даже огромные участки самолета. В 2008 году в Spirit AeroSystems, производителе, который делает запчасти для Boeing и Airbus, у инженера Кеннета Ченга и главы его лаборатории, Нила Гершенфилда, появилась необычная идея: "А что бы получилось, если при помощи 3-D печати распечатать весь самолёт в виде одного большого изделия?"

У Ченга и Гершенфилда были сомнения. "Хотя большое композитное изделие имеет меньше соединений, его может быть трудно восстановить",- говорит Ченг. Так Ченг и Гершенфилда придумали собрать самолет из миллионов одинаковых кусков, а не одного огромного.

"Структура такого изделия не может соперничать по прочности и жесткости с плотными материалами",- говорит Джеймс Тур, химик из Университета Райса в Хьюстоне. "Но это изделие невероятно лёгкое - для автомобилей, самолетов и космических аппаратов вес вызывает крайне большую озабоченность",- говорит он.