Крылья бабочек вдохновили инженеров на создание защитного материала для самолетов

Для борьбы с электромагнитным излучением внутренние каналы заполнили составом с проводящими углеродными нанотрубками и техническим углеродом. Радиоволны проникают внутрь и многократно отражаются от проводящих поверхностей, постепенно теряя энергию, которая превращается в тепло. В диапазоне частот от 2 до 40 ГГц материал поглощал более 90% мощности излучения на участке, охватывающем 93,5% этого диапазона.

Для снижения шума каждую ячейку закрыли крышкой с небольшим отверстием. Воздух внутри начинает колебаться, а трение в сложной системе каналов рассеивает звуковую энергию. В результате конструкция поглощала 90% звука в диапазоне 600–900 Гц, характерном для низкочастотного гула в салонах турбовинтовых самолетов.

В одном из испытаний образец массой 74 г поместили под колесо автомобиля массой 1750 кг. На него приходилась нагрузка около 438 кг, но материал не треснул. В акустическом тесте уровень звука снизился с 88,5 до 45,1 дБ. При этом толщина конструкции составляет лишь 36,9% от толщины традиционной многослойной сборки.

Исследователи также создали нейросетевую модель, которая помогает быстро подбирать геометрию панелей под нужные частоты. Она рассчитывает варианты за доли секунды и использует на 91% меньше параметров, чем обычные нейросети.

До применения в самолетах и электромобилях материал предстоит адаптировать для производства из более подходящих для авиации материалов, например углепластиков и алюминия. Также необходимо проверить, выдержит ли пористая структура многолетние вибрации и циклические нагрузки. Пока разработка остается лабораторным решением, но в будущем она может уменьшить массу и толщину защитных панелей, одновременно решающих несколько инженерных задач.

Слизевик вдохновил ученых на создание нового типа компьютеров

Пингвины вдохновили ученых на создание высокотехнологичной пленки

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX