Фізики створили з алюмінію натхненний яєчною шкаралупою матеріал для захисту космічних апаратів від ударів. У ньому ряди наповнених водою «яєць» розташовують між двома шарами з алюмінію, і кожне таке яйце поглинає частину сили удару, щоб загалом поверхня не деформувалася. Таким способом науковці сподіваються зменшити кількість космічного сміття, адже такий матеріал дозволяє використовувати меншу кількість алюмінію й отримувати матеріал більшої щільності. Дослідження опублікували в статті Journal of Applied Physics.
Як тестували обшивку зі шкаралупи?
Науковці створили чотири різних дизайни для нового матеріалу: зі звичайними алюмінієвими сферами, з яйцями, гострий кут яких дивиться вгору, з яйцями, гострий кут яких дивиться вниз, і комбіновану пластину, де сусідні яйця були розташовані різними способами. Товщина стінок сфер і яєць становила всього один міліметр, як і товщина двох пластин алюмінію, між якими їх розміщали. Витривалість такого дизайну перевіряли супроти звичайної алюмінієвої плити товщиною шість міліметрів. Задизайнені плити надрукували на 3D-принтері, але їхню міцність оцінювали за комп’ютерними моделями для надшвидкісних космічних зіткнень.
Як виявилося, найміцнішим був той дизайн, у якому шкаралупа лежала гострим кутом догори. Він зменшував швидкість об’єкта, що влітав у обшивку, на 65 відсотків, тоді як звичайна алюмінієва пластина — лише на 51 відсоток. Науковці ще планують перевірити, за якої товщини шкаралупи й алюмінієвих пластин і за якого наповнювача всередині яєць такий матеріал буде найбільш міцним. Однак він може стати легшою альтернативою сучасним матеріалам для обшивки космічних апаратів.
- Раніше фізики з’ясували, що яйця краще витримують удар збоку, ніж удар знизу, хоча досі вважали інакше. Це також планують використати для покращення різних конструкцій.
- А от боротися з космічним сміттям на орбіті запропонували за допомогою деревини, якою замінили метал в японському супутнику. Вона швидше згорає в атмосфері й менше шкодить верхнім її шарам.