Суперсталь по образцу человеческой кости

14.03.2017

Международная группа ученых из Университета Кюсю (Япония), Института Макса Планка (Германия) и Массачусетского технологического института разработали суперсталь. За образец они взяли кость человека - она легкая, прочная и устойчива к образованию трещин, благодаря своей иерархически организованной структуре. В результате у нового материала дольше не возникает явление, известное как усталость металла. Свои результаты разработчики изложили в статье в журнале Science.

Кости человека имеют сложную структуру - на наноуровне крошечные коллагеновые волокна организованы примерно как ламинат, т.е. с разными слоями волокон, ориентированными в разных направлениях. На микроуровне кость имеет решетчатую структуру и особым образом расположенные пустоты, благодаря которым кость становится легкой и одновременно прочной.

Новая суперсталь имеет сходную структуру на наноуровне. Помимо слоев, которые помогают ограничить распространение уже существующих трещин только слоем, в котором они возникли, в материале использованы различные сплавы с различной прочностью. Благодаря такому устройству возникающие трещины распространяются каждая своим путем, что помогает предотвратить ее разрастание. Кроме того, поскольку некоторые области гибче других, энергия повторяющихся нагрузок абсорбируется и порой может закрыть образовавшуюся микротрещину.

Благодаря всему этому новая сталь гораздо более устойчива к усталости металла, что позволит использовать ее для создания множества конструкций - например, мостов и космических кораблей - менее подверженных неожиданному разрушению.

<< Назад: Тепловой след откроет пин-код смарфона 15.03.2017

>> Вперед: Опасный запах дождя 14.03.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Запоминание снов 16.02.2025 Сновидения - это таинственный мир, в который мы погружаемся каждую ночь. Они могут быть яркими и запоминающимися, а могут ускользать от нашего сознания, оставляя лишь смутное ощущение. Ученые из IMT School for Advanced Studies Lucca решили разгадать эту загадку и выяснить, какие факторы влияют на нашу способность запоминать сны. В ходе 15-дневного эксперимента, в котором приняли участие 200 добровольцев в возрасте от 18 до 70 лет, исследователи использовали устройства для мониторинга сна и магнитофоны для фиксации сновидений. Помимо этого, участники прошли психологические тесты, которые позволили оценить их уровень тревожности, интерес к снам и склонность к "блужданию разума" - состоянию, когда человек отвлекается от текущих задач и погружается в собственные мысли и фантазии. Анализ полученных данных выявил четкие закономерности. Оказалось, что люди, которые склонны к мечтательности и считают сны важными для своего благополучия, а также те, кто часто предается "блужданию разума", лучше запоминают свои сны. Также было установлено, что продолжительные периоды "легкого сна" способствуют запоминанию сновидений, в отличие от более глубокого и спокойного сна. Возраст также играет немаловажную роль. Молодые участники эксперимента, как правило, лучше запоминали свои сны, чем пожилые люди. У пожилых людей чаще наблюдалось явление, которое ученые назвали "белыми снами" - состояние, когда человек помнит, что видел сон, но не может вспомнить его детали. Интересно, что время года также оказывает влияние на способность запоминать сны. Участники, которые участвовали в эксперименте весной, чаще вспоминали свои сновидения, чем те, кто делал это зимой. Ученые предполагают, что это может быть связано с влиянием солнечного света, который в большей степени воздействует на организм в теплые месяцы. Профессор Джулио Бернарди, эксперт в области психологии и автор исследования, подчеркнул, что способность запоминать сны - это сложный процесс, на который влияет множество факторов. "Наши результаты показывают, что запоминание снов - это не просто случайность, а результат взаимодействия личностных особенностей, когнитивных черт и динамики сна", - отметил он. Кроме того, ученые обратили внимание на то, что определенные типы сновидений могут быть ранним признаком нейродегенеративных заболеваний, таких как деменция или болезнь Паркинсона. Сны - это неотъемлемая часть нашей жизни, которая до сих пор хранит множество загадок. Исследование, проведенное учеными из IMT School for Advanced Studies Lucca, позволило пролить свет на некоторые аспекты этого явления и показало, что способность запоминать сны зависит от множества факторов, включая возраст, личностные особенности и даже время года.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026