Dybhavssvamp inspirerer superstærk gitterstruktur til ingeniørarbejde

Et hold af ingeniører fra RMIT’s Centre for Innovative Structures and Materials anvendte biomimik for at udvikle en superstærk gitterstruktur, der giver forbedret ydeevne sammenlignet med traditionelle honningkagebaserede muligheder.

Inspireret af dybhavssvampen, Venus’ blomsterkurv, udnytter designet millioner af års evolution til at optimere auxetisk opførsel, stivhed og energiabsorption. Sådan kan denne ultrastærke gitterstruktur være nøglen til at åbne op for næste generations bygninger, medicinske procedurer og meget mere.

Forståelse af auxetiske materialer

For at forstå vigtigheden af denne udvikling er det afgørende at forstå den centrale rolle, auxetiske materialer spiller i både naturlige og menneskeskabte anvendelser. Disse materialer adskiller sig fra traditionelle genstande, der bliver knust ved kompression eller forlænges ved træk.
I stedet udviser auxetiske materialer lateralkontraktion under kompression. Denne egenskab gør dem ideelle til anvendelser, hvor der er behov for effektiv absorption og fordeling af påvirkningsenergi. Bemærkelsesværdigt er der naturlige versioner af auxetiske materialer som muskeltendoner, og menneskeskabte eksempler som hjerte-stents, der skal tilpasse sig vaskulært tryk.

Evolutionen af auxetiske designs

Gennem årene er der blevet investeret meget i F&U for at udvikle de mest effektive auxetiske materialer. Nogle aktuelle designs omfatter chirale strukturer, stjerneformede honningkager, roterende stive legemer, multi-material auxetika og re-entrante honningkager. Af disse muligheder er re-entrante hexagonale honningkager de mest fremtrædende.

Den re-entrante hexagonale honningkage: En traditionel tilgang

Det re-entrante hexagonale honningkagedesign blev bioinspireret af honningkager fundet i bistader. Det blev udviklet i 1982 og har diagonale ribber, der skifter indad under kompression, hvilket forstærker designet.