Панцирь лобстера вдохновил исследователей на 3D-печать защитного снаряжения

Инженеры из Университета Южной Каролины представили напечатанные на 3D-принтере защитные элементы, вдохновением для которых послужили именно панцири лобстеров. Разработка может пригодиться для предотвращения хронической травматической энцефалопатии.

По словам ученых, напечатанные на 3D-принтере защитные элементы, имитирующие структуру волокон в панцире лобстеров, способны предотвратить серьезные травмы. В частности, исследователи стремились минимизировать риск хронической травматической энцефалопатии, причиной которой становятся постоянные удары по голове – например, в американском футболе и боксе.

Для 3D-печати прототипов понадобилось более серьезное оборудование, чем обычный персональный 3D-принтер. В ходе процесса 3D-печати применялось электрическое поле – возможно, это первый пример подобного подхода. Защитные элементы из пластика и углеродных нанотрубок затем были испытаны в сравнительных тестах с моделью, изготовленной без применения электрического поля. Инновационный дизайн показал отличные результаты.

Ученые отмечают, что углеродные нанотрубки – это микроскопические волокна, усиливающие материал и делающие его в тысячу раз прочнее пластика. Простое добавление углеродных нанотрубок в пластик само по себе повышает прочность материала, однако размещение частиц особым образом под воздействием электрического поля в 1000 В дает гораздо более впечатляющий результат.

Сейчас исследователи намерены работать над повышением эффективности защиты – они собираются разработать более крупные элементы, а также провести эксперименты с биосовместимыми материалами, такими как гидрогели. Ученые объясняют, что в будущем можно будет использовать 3D-сканирование для обеспечения спортсменов идеально подходящей защитой.