Инновационная разработка – здание из «искусственных костей»

Структура и строение человеческих костей вдохновили разработчиков на создание новейшего инновационного высокотехнологичного материала для строительства. Уникальную технологию создали ученые Массачусетского технологического института. Данный материал, получивший условное название «искусственной кости»,  может быть изготовлен в течение нескольких часов с помощью 3D – принтера.

Этот материал обладает низкой плотностью, является весьма долговечным в эксплуатации и экологически чистым. Уникальность материала и в том, что по своей структуре он напоминает кости. Так, кости имеют сложную иерархическую структуру, включающую два основных составных элемента – белок коллагена и минерал гидроксипатит.  Материал, разработанный американскими учеными, по структуре схож с иерархической структурой кости, образующейся в результате электрохимических реакций. Эти реакции, происходящие в кости, весьма непросто повторить в условиях лаборатории, однако американским ученым удалось воссоздать эту весьма устойчивую к разрушениям структуру. Эту структуру удалось воссоздать при помощи трехмерного принтера.

Разработанный учеными композитный материал под микроскопом похож на обычную кирпичную стенку. Так, в основе его два вида полимера. Мягкий черный полимер выполняет функцию «раствора», а жесткий полимер голубого цвета формирует эти кирпичики, которые действуют наподобие гидроксипатита. Этот композитный материал действуют наподобие того, как коллаген и гидроксипатит не позволяют костям разрушаться прежде времени.

По словам ученого Маркуса Бюллера, который руководил разработкой инновационного материала, в этом синтетическом материале использованы геометрические структуры, основанные  на тех, которые можно увидеть в природных материалах – например, в костях или раковинах. Вместе с этим этот материал содержит добавки, которые отсутствуют в природных соединениях. Ученый отметил, что инженеры и разработчики не ограничены только природными структурами и могут создавать совершенно новые материалы и структуры, который будут еще более эффективными по своим свойствам, чем те, которые существуют в природе.Сообщается, что инновационный «костный» материал в 22 раза прочнее обычных, а также обладает более высокой устойчивостью к разрушениям. Поэтому данный материал можно считать серьезным достижением в сфере строительной отрасли.

По мнению разработчиков, процесс трехмерной печати материалов, обладающих сверхвысокой прочностью, не только в принципе возможен, но и может быть намного более эффективным с точки зрения экономической – особенно если сравнивать его с обычными методами изготовления строительных материалов. По словам ученых, такие материалы могут стать новым словом в сфере строительства. По словам Маркуса Бюллера, этот материал дает поистине безграничные возможности. Ученые только начинают исследовать границы геометрических особенностей и комбинаций различных материалов для различных сфер промышленности и строительства.