Ученые из Принстонского университета США создали цементный композит, в 19 раз более эластичный и в 17 раз более устойчивый к растрескиванию, чем обычный стройматериал. Команда вдохновлялась строением раковин моллюсков.
Блестящая «облицовка» раковин, более известная как перламутр, представляет собой органо-неорганический композит. Она состоит из шестиугольных пластин твердого минерала арагонита, склеенных мягким и сверхэластичным биополимером.
Хотя пластины из арагонита очень хрупкие, гибкость биополимера позволяет им скользить при растяжении. Это делает перламутр прочным материалом, способным деформироваться, но не разрушаться.
Ученые создали улучшенный цементный композит, имитирующий архитектуру натурального перламутра. Они изготовили шестиугольные «таблетки» из листов цементного теста и наложили их слоями друг на друга, разделив поливинилсилоксаном (PVS). Затем получившийся материал подвергли серии тестов, сообщает Advanced Functional Materials.
Результаты показали, что «твердые» балки из литого цементного теста оказались очень хрупкими. Они ломались внезапно и полностью, так как не обладали гибкостью. Композитные балки продемонстрировали в 19 раз большую пластичность и в 17,1 раза большую стойкость к разрушению, сохранив при этом почти такую же прочность.
«Наш подход, основанный на биотехнологиях, заключается не в том, чтобы просто имитировать природную микроструктуру, а в том, чтобы извлечь уроки из основополагающих принципов и использовать их для разработки материалов, созданных человеком», – отметили авторы разработки.
Ранее в Австралии создали сверхпрочный материал. В качестве основы использовали титановый сплав.
