Британские специалисты разработали метод изготовления материалов с неоднородными полостями.

Твёрдые пористые материалы, которые получаются путём вспенивания в жидкой фазе и дальнейшего застывания, помогают облегчить вес конструкции без потери жёсткости. Хотя поры располагаются хаотично и имеют разную величину, в целом материал является однородным. Однако если речь идёт о копировании естественных образований (например, человеческих костей), необходим иной подход.

В природе нет однородных структур, замечает Кармен Торрес-Санчес из Университета Хериота — Уатта.

Если внутри объекта есть пустоты, наблюдается их градация: чем ближе к поверхности, тем они меньше. Это помогает достигать оптимального соотношения массы и прочности и предотвращает разрушение всей структуры даже при существенных повреждениях.

Для имитации этого природного свойства г-жа Торрес-Санчес и её коллега из Университета Стратклайда Джонатан Корни применили к расплавленному полимеру низкочастотное маломощное воздействие ультразвуком. Регулируя интенсивность ультразвуковых волн, можно создавать полости разного размера и варьировать их распределение.

Исследователи утверждают, что получаемый после застывания материал имеет множество вариантов применения в строительстве, биомедицине и других областях.

Результаты их работы опубликованы в статье:

C. Torres-Sanchez, J.R. Corney A novel manufacturing strategy for bio-inspired cellular structures. – International Journal of Design Engineering. – Vol. 4, No. 1, 2011.