Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали технологию, позволяющую создавать пористые алюминиевые конструкции. В отличие от похожих разработок, они научились создавать пористость только в необходимых частях конструкции, а плотность такого материала может быть ниже, чем у воды. Кратко об этом сообщает пресс-релиз университета, полное описание доступно в патенте на технологию.
Во многих областях машиностроения используются не монолитные, а композитные конструкции и материалы. К примеру, корпус самолета должен быть прочным, но в то же время защищать салон от шума и охлаждения. Некоторые исследователи пытаются создать технологии, которые позволят объединять в одном материале области с совершенно разными свойствами.
По такому пути решили пойти и исследователи из СПбПУ. Разработанная ими технология устроена следующим образом. Исследователи помещали металлическую пластину под электродуговым аппаратом. Также рядом находилось сопло для подачи газа. Электрическая дуга перемещалась над поверхностью металла и расплавляла его. Параллельно с этим в расплав подавался газ. По мере удаления дуги металл застывал и в нем образовывались поры. Размер и плотность пор можно регулировать за счет изменения характеристик дуги и давления газа.
В отличие от похожих технологий, которые позволяют создавать пористый металл, ученые научились создавать пористость локально, то есть только в тех частях конструкции, где это требуется. У такого подхода есть множество потенциальных применений. К примеру, таким образом можно создавать тепло- и звукоизолирующие листы металла с порами внутри и сплошным слоем снаружи, который можно прикреплять к другим конструкциям с помощью сварки или болтов.
Поскольку плотность материала можно сделать очень низкой, создатели предложили применять его в судостроении для создания очень легких судов, которые не будут мгновенно тонуть даже в случае пробоя корпуса.
Многие ученые также занимаются созданием новых пористых материалов, зачастую гораздо более необычных. К примеру, в 2015 году исследователи смогли создать пористую жидкость, которая представляет собой раствор «молекул-клеток» в «большом» растворителе. Американские физики собирались создать аэрогель на основе графена с меньшей плотностью, чем у воздуха. Но после тестов на 3D-печатных моделях и компьютерного моделирования они выяснили, что это невозможно.
Григорий Копиев
