В Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого ведутся разработки уникального композита на основе пеноалюминия, отличающегося улучшенной вибро- и звукоизоляцией при небольшой плотности. Этот материал может широко применяться в производстве железнодорожных вагонов и легкобронированной техники.

Пеноалюминий — это легкий пористый алюминиевый сплав, созданный с помощью специальных порофоров, которые при нагревании выделяют газ и формируют в металле микропоры. Такая структура напоминает пористый шоколад и обеспечивает отличные демпфирующие свойства, высокую сопротивляемость ударам и звукоизоляцию.

В отличие от традиционных перфорированных листов, пеноалюминий требует меньше металла, поскольку поры формируются во время производства, а не просверливаются после. Однако из-за тонких перегородок материал сам по себе не слишком прочен. Для повышения прочности учёные разрабатывают сэндвич-панели, где пеноалюминий заключён между металлическими листами из стали или алюминия.

Основными потенциальными заказчиками таких композитов являются предприятия по изготовлению вагонов для высокоскоростных поездов. Легкий и шумопоглощающий материал позволит снизить вес конструкции и повысить комфорт пассажиров и экипажа.

Кроме того, подобные сэндвич-структуры могут использоваться в легкобронированной технике. Внешние стальные листы обеспечивают защиту от механических повреждений, а внутренний пеноалюминий эффективно поглощает кинетическую энергию снарядов, снижая нагрузку на экипаж и уменьшая расход топлива за счёт малого веса бронеплит.

Директор Высшей школы физики и технологий материалов СПбПУ Сергей Ганин объяснил, что благодаря воздушным порам в пеноалюминии звук практически не распространяется, что обеспечивает высокие звукоизоляционные характеристики. Аналогично, при ударе часть энергии расходуется на сжатие пор, снижая повреждения.

Учёные также работают над улучшением сцепления между пористой основой и металлическими листами. Для этого необходимо избавиться от слоя оксидов на алюминии, что является технически сложной задачей из-за значительной разницы в свойствах металла и оксидной плёнки.

После успешного создания прочного композита специалисты планируют разработать материалы с использованием меди, титана и их сплавов, расширяя область применения на авиационную и космическую отрасли.

Ранее студенты СПбПУ приступили к созданию цифровых моделей для оптимизации работы петербургского электротранспорта, что подтвердило активное внедрение инноваций в университете.