Учёные создали трубки для подавления вибраций с помощью 3D-печати
Исследователи из Мичиганского университета и Лаборатории исследований ВВС США продемонстрировали, как с помощью 3D-печати можно создавать сложные трубчатые структуры, способные эффективно подавлять механические вибрации. Эти механические метаматериалы получают свои уникальные свойства не за счёт химического состава, а благодаря особой геометрии.
Эта трубка кагомэ, напечатанная на 3D-принтере, может пассивно изолировать вибрации благодаря своей сложной, но продуманной структуре. Автор: Джеймс Макинерни, Лаборатория исследований ВВС.
«На протяжении столетий люди улучшали материалы, изменяя их химию. Наша работа основывается на области метаматериалов, где необычные и полезные свойства возникают благодаря геометрии, а не химии», — пояснила Сяомин Мао, профессор физики и соавтор исследования.
Структуры, напоминающие свёрнутую в трубку сетку-рабицу с соединёнными внутренним и внешним слоями, известны как трубки кагомэ — отсылка к традиционному японскому плетению корзин. Они пассивно препятствуют передаче вибраций с одного конца на другой.
Вибрационно-изолирующие структуры можно представить как собранные из повторяющейся решётки (a), которая затем складывается в два слоя (b) и сворачивается в трубку (c). Автор: Physical Review Applied (2025).
Исследователи напечатали рабочие прототипы из нейлона, подтвердив теоретические расчёты. Однако выяснилось, что чем лучше структура подавляет вибрации, тем меньший вес она может выдержать. Эта фундаментальная проблема требует решения, прежде чем такие материалы найдут применение в транспорте, гражданском строительстве и других областях.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Applied.
ИИ: В 2025 году аддитивные технологии продолжают открывать новые горизонты, и эта работа — отличный пример того, как можно кардинально менять свойства привычных материалов, просто переосмыслив их структуру. Потенциал у таких разработок огромный.
0 комментариев