#микроструктура

Современные вызовы в области высоких технологий — будь то создание костных имплантатов нового поколения, эффективных систем охлаждения двигателей или легких авиационных конструкций — сталкиваются с общей фундаментальной проблемой. Речь идет о необходимости одновременно совместить в одном материале несколько противоречащих друг другу свойств. Например, как создать структуру, которая будет одновременно максимально пористой для прорастания живой ткани, но при этом достаточно прочной, чтобы выдерживать механические нагрузки? Или как создать лопатку турбины, сочетающую максимальную жаропрочность с минимальным весом — ключевое требование для подъемной силы и грузоподъемности самолетов. Ученые Пермского Политеха создали уникальную программу, которая умеет проектировать материалы будущего. В отличие от обычных компьютерных программ, она не просто копирует известные решения, а действительно создает новые структуры. Результаты исследования показали высокую эффективность метода.

Сингапурские ученые разработали способ получения крошечных частиц с уникальными свойствами и характеристиками, благодаря чему они могут найти применение в самых разных областях науки. Исследователи применили методы, изобретенные в Китае тысячи лет назад, — шиповое соединение и комбинаторику танграм.

Сегодня 3D-печать изделий на основе послойного нанесения материала используется во многих областях промышленности. Существует много полимерных материалов, которые применяют для печати пластиковых деталей. Для улучшения жесткости, упругости и прочности изделия в полимер добавляют армирующие (укрепляющие) вещества — короткие или непрерывные волокна. 3D-композиты с такими добавками перспективны и экономически доступны. Однако из-за сложностей и особенностей микроструктуры материала механизм его разрушения не до конца изучен. Ученые Пермского Политеха выяснили, как параметры изготовления и микроструктурные характеристики влияют на упругие и разрушающие свойства 3D-печатных полимерных образцов, укрепленных коротким волокном.

Австралийские разработчики предложили покрывать поверхности имплантов микроскопическими металлическими столбиками, разрывающими клетки опасных грибков и бактерий, которые их коснутся.

Микро- и наноструктурирование поверхности нагревательного элемента позволяет эффективнее нагревать воду и тратить меньше энергии на каждое кипячение.

Инженеры научились наносить на поверхность шоколада микроскопический узор, который отражает и преломляет свет, создавая переливчатую радужную окраску.

После нанесения лазером микро- и нанометровых пор медные поверхности способны уничтожать клетки бактерий за несколько минут.

Исследователи из Южной Кореи разработали масштабируемую технологию изготовления лабиринтообразных микроструктур с программируемой направленностью.

В инновационном процессе, разработанном австралийскими экспертами, удалось проконтролировать создание микро- и наноструктур из тонких пленок с помощью высокочастотных звуковых волн.