Вековая мечта гениального математика воплощена 3D-принтером
В наши дни фантастика, о которой мы слышали или читали в детстве, воплощается в реальность. Много идей и разработок не были воплощены при жизни авторов – технические возможности были недостаточно в те годы. Новейшие же приборы и технологии помогают нам стряхивать пыль с отложенных на дальнюю полку проектов. Например, учёные из американского Университета Райса отпечатали на 3D-принтере настоящее “математическое чудо”. Речь идёт о шварците, материале суперпрочном и очень лёгком. До сих пор он существовал лишь в форме математической модели на бумаге.
Имя свое шварцит получил от Германа Шварца. Именно этот немецкий математик придумал ещё в 80-е годы XIX столетия данные структуры. Тогда они казались настоящим чудом и вдохновляли изобретателей к созданию многих материалов и конструкций – как органических, так и неорганических. Однако все это оставалось чистейшей теорией, воплотить которую помогли лишь трёхмерные принтеры.
Американские специалисты совместно с бразильскими единомышленниками из Университета Кампинас изучили структуру шварцита, пользуясь моделью молекулярной динамики. После этого его отпечатали в виде полимерных кубов. Пористую структуру материала создали, пользуясь компьютерными алгоритмами. Одновременно, учёные поняли, что способны распечатать его на 3D-принтере, а затем испытать. Как полагают исследователи, в скором времени из кирпичей такого рода люди смогут возводить большие здания. Теоретически, данные конструкции на атомном уровне весьма крепки. Они обладают великолепными показателями деформации.
По мнению участников команды, важно, как именно ломается этот материал. Необходимо, чтобы вещи разрушались не катастрофически быстро, а достаточно медленно. Отличие данных структур в том, что, если приложить к одной стене, выполненной из полученного материала, силу, деформироваться она станет не спеша, послойно. Если сделать целый дом из шварцита, и он когда-нибудь начнёт падать или разрушаться, то делать это он будет медленно – так, что никто не пострадает.
В планах исследователей улучшить получаемую с помощью 3D-принтера поверхность с максимальной минимизацией размера полимеров, чтобы создаваемые "строительные" блоки стали ещё легче. Также специалисты рассчитывают создать шварциты из керамики и металла.