 |
| Négyzetrácsos szerkezet. Lézerfénnyel faragva. |
Jó pár példa akad arra, amikor a könnyű, ám megfelelő szerkezettel rendelkező anyagok teherbírása meghaladja nagy tömegű, kompakt anyagokét. Az üreges, és belső hálózattal rendelkező csont például szilárdabb, mint az azt felépítő hidroxi-apatit tömör formája. A bécsi műszaki egyetem fizikusai most számítógépes modellekkel vizsgálják a különböző anyagok ideális tömeg–szilárdság arányát, és eredményeik alapján takarékosabb struktúrákat próbálnak előállítani. Számításaik máris bebizonyították, hogy egyes polimerek esetében az anyag kétharmada is megspórolható anélkül, hogy az a teherbírást érintené. A kutatók a különböző anyagokra számított elméleti modelleket máris kézzel fogható szerkezetté alakították: ehhez a legmodernebb gyors prototípusgyártó (RPM) eljárásokat használták fel.
Egy, az RPM során gyakran igénybe vett fényérzékeny gyanta legideálisabb struktúrája a számítások szerint négyzetrácsban helyezkedik el. Ezt a hálózatos vázat, mivel hagyományos eszközökkel előállítása lehetetlen, a mérnökök lézerfénynyel faragták ki. Eljárásukban a gyantát számítógéppel vezérelt karok adagolják vékony rétegekben a már megszilárdult váz megfelelő pontjaira, s maga a szerkezet a megvilágítás hatására épül tovább. A végeredmény pehelykönnyű és látszólag törékeny struktúra, amelynek teherbírása viszont megegyezik a rendelkezésére álló teret maximálisan kitöltő anyagéval.
A mérnökök most olyan anyagok, például műanyagok és fémek ideális szerkezetét keresik, amelyekre nagy az igény, és amelyek használata elterjedt. Céljuk, hogy az általuk javasolt új struktúrákra alapozva anyagtakarékos gyártási módszereket dolgozzanak ki.
