Nieuws

‘Proteus is niet stuk te krijgen’

Onderzoekers hebben nieuw materiaal ontwikkeld dat niet volledig doorgezaagd, -geboord of doorsneden kan worden. Grapefruits en schelpen vormden hiervoor de inspiratie. Het sterke maar lichte materiaal heet Proteus. Het opent mogelijkheden voor bijvoorbeeld fietssloten en lichtgewicht pantsers, maar ook voor beveiligingsmiddelen bij snijgereedschap. Het onderzoeksteam zoekt fabrikanten voor een marktintroductie.

De onderzoekers van de Britse Durham University en het Duitse Fraunhofer Institut lieten zich bij het maken van Proteus inspireren door de sterke, cellulaire schil van grapefruit en de harde, breukvaste aragoniet schelp van weekdieren. Dat meldt New Atlas.

Maakt gereedschap bot

Bij Proteus wordt gebruikgemaakt van keramische bollen in een cellulaire aluminium schuimachtige structuur. Dat maakt dat een haakse slijper of boor de buitenste laag van een Proteus-plaat wel door kan snijden, maar zodra deze de ingebedde keramische bollen bereikt, ontstaan destructieve trillingen die het gereedschap snel bot maken.

Vervolgens beginnen fijne deeltjes keramisch stof de gaten in de matrixachtige structuur van het metaal op te vullen. Dit stof zorgt ervoor dat verder snijden nog moeilijker wordt naarmate sneller wordt geslepen of geboord, juist door inter-atomaire krachten tussen de keramische korrels. Dat maakt dat de kracht en energie van de bewerking door de schijf of boor terugslaat op het gereedschap, waardoor deze zichzelf uiteindelijk stuk maakt.

Verder is Proteus ook bestand tegen hogedruk waterstraalsnijders. Dit omdat de bolvorm van de keramische delen de neiging hebben om de waterstraal te verbreden, waardoor de snijsnelheid aanzienlijk wordt vertraagd. Het materiaal heeft daarnaast slechts 15% van de dichtheid van staal.

“Eigenlijk is het snijden van ons materiaal als het snijden door een gelei gevuld met nuggets”, vertelt Stefan Szyniszewski, assistent-professor toegepaste mechanica, in Durham’s afdeling Engineering. “Als je door de gelei heen komt, raak je de nuggets en zal het materiaal zo trillen dat het de snijschijf of boor vernietigt.”

‘Kogel in zandzak’

De keramiek die is ingebed in het flexibele materiaal is gemaakt van zeer fijne deeltjes die bestand zijn tegen de haakse slijper of boor als je op snelheid zaagt. “Het werkt op dezelfde manier als een zandzak die een kogel op hoge snelheid kan tegenhouden. Dit materiaal kan veel nuttige en spannende toepassingen hebben in de beveiliging- en op veiligheidsgebied.”

Volgens de onderzoekers is er nog geen ander geproduceerd niet-scherp materiaal met dergelijke eigenschappen. Het onderzoeksteam heeft erover gepubliceerd in Scientific Reports.

Naast fietssloten en lichte bepantsering kan Proteus volgens het team wellicht ook worden toegepast in beschermingsmiddelen voor mensen die snijgereedschap gebruiken.

Er is patent aangevraagd en het onderzoeksteam is nu op zoek naar een samenwerking met fabrikanten om het op de markt te gaan brengen.

Bekijk een video over Proteus

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven