Az ausztrál RMIT Egyetem kutatói gyakori titánötvözetből új metaanyagot alkottak. A címke a természetben nem látott egyedi tulajdonságokkal rendelkező anyagokra vonatkozik. Egyedi rácsszerkezete miatt ötven százalékkal erősebb, mint a sorrendben utána következő, légjármű-ipari alkalmazásokban használt hasonló sűrűségű ötvözet.
Az üreges rudakból készült rácsszerkezetek fejlesztőit eredetileg a természet inspirálta, például vízililiomoktól lesték el az erő és a könnyedség ideális kombinációit.
Ezeket a lyukacsos sejtszerkezeteket viszont nagyon nehéz fémekkel kivitelezni. Pont ezért nem gyárthatók, és az üreges rudak belsejére nehezedő terhelés is túl nagy. A próbálkozásoknak mindig Idő előtti meghibásodás lett a vége.
Ideális esetben az összes komplex sejtanyagon egyenletesen oszlik el a nyomás. Legtöbbször azonban az anyag felénél is kisebb részére koncentrálódik a terhelés, míg a nagyobb mennyiség, a nagyobb rész szerkezetileg jellegtelen – magyarázzák a kutatók.
A 3D fémnyomtatás határait majdnem elérve, a kutatócsoport új típusú rácsszerkezetet optimalizált. Az optimalizálással a nyomás egyenletesebben osztható el, erősebbé téve az anyagot, szerkezeti hatékonyságát.
A cső-alakú, üreges rácsszerkezet belsejében apró szál fut. A kettő együtt az erő és a könnyedség korábban soha nem látott szintézise. Kér kiegészítő rácsszerkezet eredményes egyesítésével a nyomás eloszlása egyenletes, nincsenek a koncentrációját biztosító gyenge pontok.
A tervet lézeres porágy-fúzió technikával nyomtatták ki. A tesztekből kiderült, hogy a printelt változat, egy titánrácsos kocka ötven százalékkal erősebb a WE54 öntött magnéziumnál (ez az anyag a második). Az új szerkezet felére csökkentette a rács gyenge pontjaira összpontosuló nyomás mértékét.
A kétrácsos kialakítással a repedések eltűnnek, az anyag még masszívabb. A szerkezet méretezhető, a printer függvényében akár néhány milliméteres, de méteres nagyságrendű is lehet. Emellett biokompatibilis, ellenáll a korróziónak és a hőnek. Ezeket a tulajdonságokat figyelembe véve, orvosi műszerektől implantátumokon keresztül repülőgép- vagy rakéta-alkatrészekig, számos alkalmazással kecsegtet.
