Специалисты Самарского политехнического университета представили инновационные пористые материалы, которые отличаются идеальным балансом прочности и легкости. Эти структуры имеют большой потенциал для использования в строительстве новых поколений и в создании биосовместимых медицинских имплантатов.
Под руководством доктора химических наук Владислава Блатова в Международном научно-исследовательском центре по теоретическому материаловедению был разработан метод, позволяющий проектировать практически неограниченное количество таких материалов. Вдохновившись природными кристаллами, например цеолитами, ученые провели топологический анализ их атомных решеток и воссоздали трижды периодические минимальные поверхности.
Заместитель директора центра Александр Крутов отметил, что, используя одну и ту же основу и заполняя поры различными веществами, они создают композиты с заданными характеристиками. Моделирование более 200 пористых структур и их 3D-печать подтвердили высокие показатели прочности и упругости.
Совместные эксперименты со строительной кафедрой университета показали, что пористый каркас, заполненный цементом, обеспечивает отличную прочность при снижении веса, что открывает новые возможности для создания легких и прочных конструкций. В медицине же новые материалы подходят для костных имплантатов, позволяя живым тканям прорастать через имплант и обеспечивая его интеграцию в организм.