בהשראת ספוגי ים: מדענים פיתחו חומר עם "חוזק על"

מהנדסים באוניברסיטת RMIT פיתחו חומר פורץ דרך בהשראת המבנה המורכב של ספוג ים.

צוות החוקרים שאב השראה מספוג ימי מהאוקיינוס השקט שידוע במבנה הסריג שלו - מבנה עדין אך עמיד. הם יצרו עיצוב של סריג כפול המעניק לחומר החדש חוזק וקשיחות דחיסה יוצאי דופן.

אחת התכונות הבולטות של החומר החוד היא היכולת להתכווץ כאשר לוחצים עליו, תכונה שמוכרת כהתנהגות אוקסטית. "בעוד שרוב החומרים נעשים דקים יותר כאשר מותחים אותם או עבים יותר כאשר מועכים אותם, כמו גומי, חומרים אוקסטיים עושים את ההפך" הסביר ד"ר ג'יאמינג מא, המחבר הראשי של המחקר.

חומרים אוקסטיים הם נדירים ובעלי ערך בשל יכולתם לפזר אנרגיית פגיעה ביעילות. עם זאת, חומרים אוקסטיים סובלים לעתים קרובות מקשיחות נמוכה וספיגת אנרגיה מוגבלת, מה שמגביל את יישומיהם המעשיים.

העיצוב של צוות RMIT מתגבר על מגבלות אלה. "כל סריג בפני עצמו מציג התנהגות עיוות רגילה, אבל אם משלבים אותם כפי שהטבע עושה בספוג הים העמוק, אז הוא מווסת את עצמו ושומר על צורתו ועולה בביצועיו על חומרים דומים באופן משמעותי למדי" אמר ד"ר מא.

המחקר שפורסם ב-Composite Structures מעלה שהסריג החדש קשיח פי 13 מחומרים אוקסטיים קיימים. הוא גם סופג 10% יותר אנרגיה תוך שמירה על ההתנהגות האוקסטית שלו ומתהדר בטווח מתיחה גדול ב-60% בהשוואה לעיצובים קיימים.

"חומר-העל האוקסטי שלנו יכול להציע יתרונות משמעותיים במגזרים שונים, מחומרי בנייה לציוד הגנה וציוד ספורט או יישומים רפואיים" ציין ד"ר נגוק סאן.

מבנה הסריג בהשראת הטבע יכול לחולל מהפכה בשיטות בנייה כמסגרת פלדה שמפחיתה את הצורך בפלדה ובטון מבלי להתפשר על החוזק. הוא גם נראה מבטיח ליצירת ציוד הגנה כמו אפודים חסיני כדורים, ושתלים רפואיים.