Физики оценили механические свойства фракталов

Изображение фрактальной структуры, полученной учеными. Иллюстрация авторов исследования

Физики создали теорию механических свойств фрактальных, то есть самоподобных на разных масштабах, структур. Свои результаты они представили в статье, опубликованной в журнале Mechanics Research Communications. Ее краткое изложение приводится на сайте Американского физического общества.

Ученые рассматривали прочность структур организованных следующим образом. На первом этапе рассматриваются линейные структуры, состоящие из полых трубок. Соотношение толщины и длины подбиралось таким образом, чтобы получить самую прочную из возможных конструкций при фиксированном количестве материала. Эти трубки ученые называли элементами нулевого поколения.

Из трубок собирались балки, составленные из треугольных рам, образованных элементами нулевого поколения. Полученные балки, по словам исследователей, не представляют ничего нового и аналогичны, например, тем, которые используются в кранах и прочих конструкциях, требующих механической прочности при относительной легкости конструкции. Эти балки получили название элементов первого поколения.

Аналогичным образом ученые строили элементы последующих поколений. Им также удалось рассчитать прочность такого рода элементов. Свои расчеты они использовали для оценки прочности ферм гипотетического солнечного паруса - устройства, которое, по аналогии с обычным парусом, будет приводить в движение космический корабль, используя давление солнечного света.

Так, например, конструкции третьего поколения позволяют при той же прочности получить выигрыш в массе по сравнению с цельной балкой в 10 тысяч раз. Вместе с тем ученые подчеркивают, что малейшие дефекты при построении структуры в любом поколении могут приводить к заметному ослаблению всей конструкции. Кроме этого производство таких структур промышленным способом пока не представляется возможным. Вместе с тем лабораторные образцы таких структур ученым получить удалось.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 29 апреля 2017
A cold water immersion experiment at Dachau concentration camp presided over by Professor Ernst Holzlöhner (left) and Dr. Sigmund Rascher (right). The subject is wearing an experimental Luftwaffe garment

Птичку жалко

Почему нацисты защищали права животных и уничтожали людей
Неудачное начало
Чем запомнятся первые 100 дней правления Дональда Трампа
Каждое третье убийство
Центральную и Южную Америку захлестнула волна насильственных преступлений
Как живется Микки-Маусу в КНДР
Что представляет собой поп-культура Северной Кореи
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Брить или не брить
Поклонницы натуральной красоты массово отказываются от эпиляции
Красота момента
Самые популярные снимки Instagram за апрель
«Американцы — радостный народ»
Рассказ москвича, переехавшего в Сан-Франциско
CULVER CITY, CA - NOVEMBER 12: Founder, Snapchat Evan Spiegel (L) and model Miranda Kerr attend the Fifth Annual Baby2Baby Gala, Presented By John Paul Mitchell Systems at 3LABS on November 12, 2016 in Culver City, California. (Photo by Tommaso Boddi/Getty Images for Baby2Baby)Триумф ботана
Самый престижный жених современности — IT-магнат
Очеловеченный фургон
Длительный тест стильно-пассажирского VW Multivan
ОСАГО надо?
Автомобильные аварии, превращенные в искусство
Самые крутые локомобили
Машины, которые ездят по рельсам
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности