Cercetătorii de la Universitatea RMIT din Australia au creat un tip special de material de titan imprimat 3D numit metamaterial. Acest material este alcătuit din structuri celulare care utilizează aliaje metalice și are potențialul de a face mai puternice diverse produse, de la implanturi osoase la componente de rachete.

Provocarea cu aceste metamateriale artificiale în trecut a fost fisurarea sub tensiune din cauza distribuției inegale a greutății. Cu toate acestea, echipa de cercetători a reușit să depășească această problemă inspirându-se din plante și corali și utilizând tehnologia avansată de imprimare 3D.

Inginerii au proiectat structuri asemănătoare unor ochiuri de plasă realizate dintr-un aliaj comun de titan, cu elemente goale și o bandă subțire suplimentară care trece prin fiecare dintre ele.

Prin combinarea a două structuri de plasă diferite, ei au reușit să distribuie uniform tensiunea și să evite punctele slabe tipice în care tensiunea tinde să se concentreze. Această abordare inovatoare a conferit acestui metamaterial din titan imprimat 3D o rezistență și o ușurință fără precedent.

Tehnica de fabricație utilizată pentru aceste metamateriale se numește fuziune cu laser cu pulbere. Aceasta presupune utilizarea unui fascicul laser puternic pentru a topi granulele de titan strat cu strat, permițând o poziționare precisă a materialului.

Testele de rezistență au arătat că cuburile realizate din această nouă structură de plasă pot rezista la o greutate cu 50% mai mare decât o construcție la fel de densă realizată din aliaj de magneziu WE54, care este utilizat în mod obișnuit în ingineria aerospațială, potrivit Popular Science.

Aceste metamateriale pot rezista la temperaturi de până la 350 de grade Celsius, dar cercetătorii cred că utilizarea unor aliaje de titan mai rezistente la căldură ar putea împinge această limită până la 600 de grade Celsius.

Acest interval termic extins ar putea deschide noi posibilități în producția de rachete și chiar în dezvoltarea de drone de stingere a incendiilor.

Echipa vede, de asemenea, aplicații potențiale pentru aceste structuri de plasă în implanturile osoase umane, deoarece spațiile goale ar putea facilita regenerarea celulelor osoase și integrarea cu corpul pacientului.

În ciuda acestor progrese promițătoare, este nevoie de mai multă muncă pentru ca aceste metamateriale din titan să fie disponibile mai ușor de utilizat în practică. Studiul care prezintă aceste descoperiri a fost publicat în revista Advanced Materials.