Исследователи из Университета Дарема в Великобритании и Института Фраунгофера в Германии утверждают, что они разработали первый в мире изготовленный не режущийся материал, который имеет всего лишь 15 процентов плотности стали, что, по их словам, могло бы обеспечить неразрушимые велосипедные замки и легкую броню.

В материале, названном Proteus, используются керамические сферы в ячеистой алюминиевой структуре, чтобы мешать угловым шлифовальным машинам (разг. «болгарка»), сверлам и т.п., создавая разрушительные вибрации, которые притупляют любые режущие инструменты, используемые против него. Исследователи черпали вдохновение в жесткой клеточной кожуре грейпфрута и прочных, устойчивых к разрушению арагонитовых раковинах моллюсков, создавая дизайн Proteus.

Угловая шлифовальная машина или сверло дрели прорежут внешний слой пластины Proteus, но как только они достигнут встроенных керамических сфер, веселье начинается с вибрации, которая притупляет острые края инструмента, и затем мелкие частицы керамической пыли начинают заполнять промежутки в матрично-подобной структуре металла. Это приводит к тому, что металл становится еще тверже и крепче. И чем быстрее вы шлифуете или сверлите, «из-за межатомных сил между керамическими зернами», и «силы и энергия диска или дрели поворачиваются обратно на себя, и они ослабляются и разрушаются собственной атакой».

Материал одинаково эффективен и против водоструйных резаков высокого давления - хотя и не так много воров велосипедов таскают их вокруг - так как сферическая форма керамических кусков имеет тенденцию расширять струю воды, значительно замедляя ее скорость резания материала.

Здесь видно как далеко угловая шлифовальная машина смогла пройти через этот не режущийся стержень Proteus. Фото: Dr. Florian Bittner, Institute of Plastics and Circular Economy IKK, Leibniz University Hannover, Germany / Fraunhofer Institute for Wood Research, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Hannover, Germany

«По сути, разрезать наш материал - это все равно, что разрезать желе, наполненное самородками», - говорит ведущий автор статьи Стефан Шинишевский, доцент кафедры прикладной механики, в инженерном отделе Университета Дарема. «Если вы прошли сквозь желе, вы попадаете в самородки, и материал будет вибрировать таким образом, что он разрушит режущий диск или сверло».

«Керамика, встроенная в этот гибкий материал, также состоит из очень мелких частиц, которые напрягаются и сопротивляются угловой шлифовальной машине или сверлу, когда вы режете на скорости. Это так же, как мешки с песком сопротивляются и останавливают пулю на высокой скорости. Этот материал может иметь множество полезных и интересных приложений в индустрии безопасности. На самом деле, мы не знаем ни о каком другом изготовленном не режущемся материале, существующем на данный момент».

Компьютерная томография материала Proteus, показывающая сотовую алюминиевую структуру, обернутую вокруг керамических сфер. Попытки резки угловыми шлифмашинами отображаются слева. Фото: Dr. Florian Bittner, Institute of Plastics and Circular Economy IKK, Leibniz University Hannover, Germany / Fraunhofer Institute for Wood Research, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Hannover, Germany

Помимо велосипедных замков и легкой брони, команда чувствует, что у Proteus есть потенциал в защитном снаряжении для людей, использующих режущие инструменты. В настоящее время патент находится на рассмотрении, и исследовательская группа ищет партнеров для производителей, чтобы вывести его на рынок.

Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports. Посмотрите на попытку атаки угловой шлифовальной машины в видео выше.

Источник: New Atlas / Durham University