Jatuh bebas limau gedang dari 10 m tidak kerosakan pulpa, yang Arapaimas hidupan ikan di Amazon menentang menyerang susunan gigi segi tiga piranha, Cengkerang makhluk laut abalon adalah keras dan tahan patah, ……….
Dalam keadaan di atas, sifat menggunakan struktur hierarki untuk menyediakan perlindungan terhadap beban yang melampau.
Diilhamkan oleh contoh-contoh makhluk hidup yang menggunakan struktur hierarki untuk perlindungan, saintis telah membangunkan 'bahan arkitek' baharu yang dipanggil Proteus (selepas tuhan mitos yang berubah bentuk) yang mempunyai sifat yang serupa.
Proteus, ringan baharu bahan (hanya 15% daripada ketumpatan keluli) kedua-duanya sangat boleh ubah bentuk dan sangat tahan terhadap beban titik dinamik oleh itu adalah tidak boleh dipotong oleh pengisar sudut dan gerudi kuasa.
Ia adalah buih logam yang diperbuat daripada sfera seramik alumina yang terbungkus dalam aluminium selular. Struktur hierarki logam-seramik baharu ini, terdedah kepada getaran dalaman di bawah beban setempat. Ayunan ini direka bentuk untuk berlaku apabila alat pemotong berputar menemui sfera seramik di laluannya. Sentuhan dengan segmen seramik menghasilkan beban setempat pada rim cakera berputar, yang membawa kepada getaran frekuensi tinggi di luar satah.
Apabila dipotong dengan pengisar sudut atau gerudi, sambungan getaran yang saling mengunci yang dihasilkan oleh sfera seramik di dalam selongsong akan menumpulkan cakera pemotongan atau mata gerudi. Seramik juga pecah menjadi halus zarah, yang mengisi struktur selular bahan dan mengeras apabila kelajuan alat pemotong meningkat.
Proteus nampaknya mempunyai aplikasi industri dalam membuat kunci basikal, perisai ringan dan peralatan perlindungan untuk profesional yang bekerja dengan alat pemotong.
***
sumber:
Szyniszewski, S., Vogel, R., Bittner, F. et al. Bahan tidak boleh dipotong dicipta melalui kesan resonans tempatan dan kadar terikan. Diterbitkan: 20 Julai 2020. Laporan Saintifik 10, 11539 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65976-0
