Nytt starkare kompositmaterial genom att efterlikna naturens egna metoder

Snäckskal_riologi

Ett forskarlag vid Lewis Lab vid Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Science (SEAS) har lyckats utveckla en metod för att styra fiberorienteringen i nya typer av kompositmaterial. Genombrottet antas få betydelse för utvecklandet av material som ska efterlikna de som återfinns i naturen eller i kroppen – till exempel i snäckskal och i tänder, rapporterar 3dprintingindustry.com.

Samma typ av kompositmaterial återfinns också i syntetiska produkter som förstärkt betong, bildäck och plywood, och kännetecknas av sin slittålighet. För att fibrerna ska få denna egenskap krävs dock att de arrangeras i rätt formation, vilket har varit svårt, fram tills nu:

– Vi har lyckats formera materialen i en hierarkisk ordning som påminner om naturens egna tillvägagångssätt, säger Jennifer A. Lewis, en av studiens författare.

Tidigare försök att uppnå liknande resultat – med tekniker som använder sig av elektro- eller magnetfält – har varit komplexa. Istället har forskarlaget vid Harvard arbetat med reologi – läran om materiens flytegenskaper – för att arrangera fibrerna i 3d-bläcket. Det epoxibaserade materialet deponeras via ett snabbroterande munstycke, och genom att styra dess hastighet och rotation kan forskarna programmera fibrernas arrangemang, vilket ger materialet dess styvhet.

– En spännande sak med arbetet är att det erbjuder nya möjligheter att skapa komplexa mikrostrukturer, och att på ett kontrollerat sätt variera dessa efter behov, säger rapportens medförfattare Jordan Raney.

Publicerat av: 

Dela artikeln

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *