Микрорешетка. Это название звучит как название крафтового вкуса мороженого или стартапа в сфере технологий, который исчезнет через шесть месяцев. Но взгляните на вирусное изображение. Крошечный кубик, лежащий на семенах одуванчика. Он не повреждает цветы. Его присутствие едва заметно.
Это и есть крючок. Реальность же более холодная и суровая, но также более полезная.
Каждая проволока этого материала вырезается лазером из никеля. Эти нити тоньше человеческого волоса. Их сочетание создает структуру, на 99,99% состоящую из воздуха. Представьте себе пустой стаканчик из пенополистирола. Теперь представьте, что вы поднимаете этот стаканчик, а затем поднимаете стаканчик, сделанный из металлической микрорешетки. Металл оказывается легким. Это противоречит всем вашим инстинктам о том, каким должен ощущаться металл.
Как лазерная резка меняет всё
Это не магия. Это результат сотрудничества в области прецизионной инженерии между Калифорнийским университетом в Ирвайне, Калифорнийским технологическим институтом (Caltech) и лабораториями HRL. Исследовательское и разработочное подразделение Министерства обороны США DARPA финансировало первоначальные исследования, поскольку ему требовался материал, способный выдерживать удары и восстанавливать свою форму.
В результате получилась сетка, объем которой можно уменьшить вдвое. Вы сжимаете её. Она сразу же возвращается в исходное состояние. Без постоянной деформации. Без сминания.
«Даже если вы сожмете объем вдвое, он немедленно возвращается к своей первоначальной форме».
Эта гибкость имеет ключевое значение. Большинство металлов пластически деформируются. Они сгибаются навсегда. С микрорешеткой это не так. Она работает как суперпружина. Эта особенность уже меняет дискуссию о безопасности и эффективности транспортных средств.
Почему это важно для автомобильной промышленности
Современная конструкция автомобилей — это компромисс. Необходимость снижения веса для экономии топлива. Требуется более тяжелая структурная жесткость и защита при столкновениях. Нельзя получить всё и сразу. По-настоящему.
Микрорешетка нарушает это правило. Кузов автомобиля, изготовленный из этого материала, легче, чем кузов из пенопласта той же модели. Однако он способен поглощать удары и возвращаться к своей первоначальной форме.
Давайте подумаем о физике. Более легкий автомобиль означает меньшее аэродинамическое сопротивление. Меньшее аэродинамическое сопротивление означает лучшую топливную эффективность. Но аспект безопасности также привлекателен. Если автомобиль может поглощать энергию столкновения без сминания, он лучше защищает своих пассажиров. А что насчет обычных водителей? Вмятины от открывания дверей на парковке — это не только раздражает. Они станут неважными. Вмятина будет автоматически выправляться.
Где еще это может применяться?
DARPA также ищет применения за пределами парковок. Способность этого материала поглощать акустическую, ударную и вибрационную энергию делает его идеальным для демпфирования в аэрокосмической отрасли. Представьте тихую кабину реактивного самолета или авиалайнера.
Системы сбора энергии также имеют потенциал. Они улавливают ненужные вибрации и преобразуют их в электрическую энергию. Или позволяют создавать более совершенные аккумуляторы. Такая конструкция обеспечивает каркас, который может содержать больше энергии без увеличения веса.
Всё это пока находится на экспериментальной стадии. Процесс производства сложен. Масштабирование для массового производства было большой горой, которую нужно было преодолеть. Но физика работает. Материал существует.
Однажды, если вы оглянетесь на сегодняшние зоны деформации, они покажутся вам примитивными. Вы даже сможете припарковать свою машину на одуванчике и посмеяться. А пока мечта о легком транспортном средстве с самовосстанавливающимися способностями ближе, чем когда-либо. Не ожидайте увидеть это в вашем дилерском центре уже завтра.
