Специалисты Самарского политехнического университета презентовали уникальные пористые материалы, отличающиеся оптимальным балансом прочности и легкости. Эти новые структуры имеют большой потенциал для использования в строительстве современных конструкций и биосовместимых медицинских имплантатов.
Под руководством доктора химических наук Владислава Блатова в Международном научно-исследовательском центре по теоретическому материаловедению был разработан метод, позволяющий создавать практически неограниченное количество таких материалов. Ученые вдохновились природными кристаллами, такими как цеолиты, изучив их атомные решетки с естественной пористостью. В результате топологического анализа были выделены трижды периодические минимальные поверхности, которые затем были воссозданы.
Смоделировав и исследовав более 200 пористых структур, исследователи напечатали наиболее перспективные образцы на 3D-принтере. Результаты испытаний показали, что некоторые из них обладают прочностью на сжатие, превышающей показатели сплошного материала аналогичного состава, а также обеспечивают широкий диапазон упругости.
Практическое применение разработки подтвердилось в совместных экспериментах со строительной кафедрой университета. Пористый каркас, заполненный цементом, продемонстрировал высокую прочность при значительном снижении веса, что открывает новые возможности для создания легких и долговечных строительных конструкций. В медицине же пористая структура новых материалов идеально подходит для изготовления костных имплантатов, позволяя живой ткани прорастать через имплант и обеспечивая его интеграцию в организм.
