Учёные разработали пену с 3D-печатным каркасом для защиты от ударов

Учёные из Техасского университета A&M совместно с Армейской исследовательской лабораторией DEVCOM разработали композитный материал на основе обычного пенопласта с открытыми порами, усиленного внутренним каркасом из эластичных пластиковых распорок, напечатанных на 3D-принтере. Технология получила название In-Foam Additive Manufacturing (IFAM).

В процессе производства компьютер управляет 3D-принтером, который формирует трёхмерную сеть гибких колонн непосредственно внутри пенопласта. Диаметр распорок, расстояние между ними и углы наклона задаются заранее и определяют итоговые механические свойства материала. При сжатии пена предотвращает преждевременный изгиб распорок, а распорки, в свою очередь, перераспределяют нагрузку на окружающую пену. Такое взаимодействие позволяет материалу поглощать в 10 раз больше энергии удара по сравнению с обычной набивкой.

Работу возглавили доктор Мохаммад Нараги, директор Лаборатории наноструктурированных материалов, и доктор Эрик Ветцель из DEVCOM. Проект финансируется армией США в рамках разработок защитного снаряжения — баллистических шлемов и взрывоустойчивых подушек сидений.

Исследователи также тестируют материал для автомобильных бамперов, элементов интерьера транспортных средств, спортивных шлемов, матрасов и звукоизоляционных конструкций.