Команда исследователей материалов, возглавляемая Йенсом Бауэром (Технологический институт Карлсруэ, Германия), разработали крепкий и легкий материал, вдохновившись структурой костной ткани. Для разработки была использована разработка лазерной 3D литографии. Новый материал отличается от других более высочайшим отношением прочности к весу. Его плотность ниже, чем у воды.
Понижение плотности с одновременным повышением прочности – вот цель всех современных создателей материалов. Ведь описанный принцип помогает сделать написанный из такового материала предмет более легким, но крепким. Все имеющиеся материалы можно проанализировать на одном графике. На одной части располагаются легкие и наименее крепкие материалы (к примеру, пена), а на другой части более томные и крепкие (калоритные примеры – металлы, керамика).
Любая строчка обозначает повышение прочности и плотности на 10 единиц. Посреди графика показана плотность воды. На диаграмме выше, слева от уровня плотности воды, обозначены пористые материалы (леса, пена, соты, некие виды пластика), которые легче воды.
Большой энтузиазм у исследователей уже долгое время вызывают такие материалы природного происхождения как кости, разные виды древесной породы. Ранее, до возникновения 3D технологий, повторить микроструктуры этих материалов (довольно сложные) не мог никто.
Бауэр и его команда использовали особые лазеры от Nanoscribe (которое является дочерним предприятием при KIT). Это позволило применить технологию 3D лазерной литографии, которая при помощи особых линз, светочувствительного полимера и малеханького лазерного луча делает структуры. После чего полимер покрывают дюралевым сплавом, чтоб сделать воздушные, повторяющиеся структуры, похожие на костную ткань, как это представлено ниже. Для выявления структуры с более высочайшим соотношением прочности к весу были проведены особые стресс-тесты.