Djuphavssvamp inspirerar till superstark gitterstruktur för ingenjörsvetenskap

Ett team av ingenjörer från RMIT:s Centre for Innovative Structures and Materials använde biomimetik för att utveckla en superstark gitterstruktur som ger förbättrad prestanda jämfört med traditionella honungskombbaserade alternativ.

Inspirerad av djuphavssvampen Venus’ blomkorg utnyttjar designen miljontals år av evolution för att optimera auxetisk egenskap, styvhet och energibortagning. Så här kan denna ultrastarka gitterstruktur vara nyckeln till att möjliggöra nästa generations byggnader, medicinska procedurer och mycket mer.

Förstå auxetiska material

För att förstå vikten av denna utveckling är det avgörande att begripa den centrala rollen som auxetiska material spelar i både naturliga och konstgjorda tillämpningar. Dessa material skiljer sig från traditionella föremål som blir platta när de komprimeras eller förlängs när de dras.
Istället uppvisar auxetiska material lateral kontraktion under kompression. Denna egenskap gör dem idealiska för användning i tillämpningar där det behövs att absorbera och fördela stötkraft effektivt. Noterbart finns naturliga versioner av auxetiska material, såsom muskelns senor, och konstgjorda exempel, som hjärtstentar som måste anpassa sig till vaskulära tryckkrav.

Evolutionen av auxetiska designer

Under årens lopp har mycket F&U lagts på att utveckla de mest effektiva auxetiska materialen. Några nuvarande designer inkluderar kirala strukturer, stjärnformade honungskomber, roterande styva kroppar, multi-material auxetiker och återträngande honungskomber. Av dessa alternativ är återträngande hexagonala honungskomber de mest framträdande.

Den återträngande hexagonala honungskomben: Ett traditionellt tillvägagångssätt

Den återträngande hexagonala honungskombdesignen var bioinspirerad av honungskomberna som finns i bikupor. Den utvecklades 1982 och har diagonala ribbor som förskjuts inåt under kompression, vilket gör designen styvare.