Напечатанные на 3D-принтере сотовые структуры открывают новый путь к устойчивому производству

Исследователи из Университета Пердью изучают уникальные архитектурные модели сот австралийских безжальных пчел для потенциального применения в аддитивном производстве. В отличие от традиционных вертикальных сотовых структур, эти пчелы строят свои дома по спирали с дискообразными основаниями, которые поднимаются вверх, в основном с использованием смеси воска и древесной смолы.

Исследовательская группа под руководством Никхилеш Чавла, профессора материаловедения в Рансбурге из Университета Пердью, определила специализированные вертикальные столбы, которые обеспечивают структурную поддержку между сотовыми дисками. Эти опоры стратегически размещены, чтобы пчелы могли получить доступ для ремонта, сохраняя при этом целостность структуры.

Инженер по материалам Университета Пердью Никхилеш Чавла (справа) и аспирантка Николь Балог готовятся исследовать безжалую пчелу Образец сот с помощью 3D-рентгеновского микроскопа в лаборатории Flex Lab. (Фото Университета Пердью/Джон Андервуд) <стр>Команда использует технологию 4D-визуализации для изучения микроструктуры сот без повреждения. Эта сложная технология трехмерной рентгеновской микроскопии в сочетании с возможностями покадровой съемки дает детальное представление о конструкции и схемах обслуживания улья. <стр>Исследования аспирантки Николь Балог сосредоточены на составе материалов этих структур. В отличие от американских сортов сот, которые используют чистый воск, австралийские безжальные пчелы включают древесную смолу в свои строительные материалы. Исследовательская группа изучает, как экологические факторы и сезонные изменения могут влиять на соотношение материалов, используемых в строительстве.

Это исследование основано на исследовании Чавлы 2022 года о сотовых структурах США, которое выявило пористые связи между ячейками, похожие на швейцарский сыр. Текущий проект включает сотрудничество с Броком Харпуром из Purdue Bee Lab и Росом Глоагом из Сиднейского университета, объединяя опыт в материаловедении и энтомологии.

Источник: purdue.edu