Nytt sterkere komposittmateriale gjennom å etterlikne naturens egne metoder.

Et forskerteam ved Lewis Lab på Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Science (SEAS) har lykkes med å utvikle en metode for å styre fiberorienteringen i nye typer komposittmaterialer. Gjennombruddet antas å få betydning for utviklingen av meterialer som skal etterlikne de som man finner i naturen eller i kroppen – for eksempel skjell og i tenner, rapporterer 3dprintingindustry.com.

Den samme typen komposittmaterialer finner vi også i syntetiske produkter som forsterket betong, bildekk og kryssfiner, og er kjennetegnet av sin slitestyrke. For at fibrene skal få denne egenskapen kreves det at de arrangeres i korrekt formasjon. Dette har vært vanskelig, frem til nå:

– Vi har lykkes i å formere materialene i en hierarkisk ordning som minner om naturens egne fremgangsmåter, sier Jennifer A. Lewis, en av studiens forfattere.

Tidligere forsøk på å oppnå liknende resultater – med teknikker som benytter seg av elektro- eller magnetfelt – har vært kompliserte. I stedet har forskerteamet ved Harvard arbeidet med reologi – læren om materienes flytegenskaper – for å arrangere fibrene i 3d-blekket. Det epoksybaserte materialet deponeres via et hurtigroterende munnstykke, og ved å styre hastigheten på dette samt rotasjonen, kan forskerne programmere fibrenes arrangement, hvilket gir materialet dets stivhet.

– En spennende ting med arbeidet er at det byr på nye muligheter for å lage kompliserte mikrostrukturer, og å på en kontrollert måte variere disse etter behov, sier rapportens medforfatter Jordan Raney.