Специалисты Самарского политехнического университета представили инновационные пористые материалы, обладающие оптимальным сочетанием прочности и легкости. Эти новые структуры могут найти применение в строительстве современных конструкций и создании биосовместимых медицинских имплантатов. Под руководством доктора химических наук Владислава Блатова, исследователи в Международном научно-исследовательском центре по теоретическому материаловедению разработали метод, который позволяет создавать бесконечное множество таких материалов, вдохновляясь природными кристаллами, такими как цеолиты с их естественными пористыми решетками.
Проведенный топологический анализ позволил выделить и воспроизвести трижды периодические минимальные поверхности. На основе этого подхода было смоделировано более 200 пористых структур, из которых наиболее перспективные были напечатаны на 3D-принтере для испытаний. Результаты показали, что некоторые образцы обладают прочностью на сжатие, превышающей аналогичные сплошные материалы, а также имеют широкий диапазон упругости.
Совместные эксперименты со строительной кафедрой университета подтвердили высокую прочность полученного композита, заполненного цементом, при значительном снижении веса, что открывает новые возможности для создания легких и долговечных конструкций. В медицине же пористая структура этих материалов идеально подходит для создания костных имплантатов, обеспечивая интеграцию с живой тканью и сосудами.