(文章來源:中關(guān)村在線)
萊斯大學(xué)的一個研究團(tuán)隊(duì)打造出了一種具備某種防備能力的特殊結(jié)構(gòu)。據(jù)悉,該團(tuán)隊(duì)通過3D打印技術(shù)打造了一個的格子狀聚合物立方體,雖然它看起來“千瘡百孔”但實(shí)際上它被證明幾乎能夠跟鉆石一般堅(jiān)硬,其能有效地阻擋子彈。
據(jù)了解,這種實(shí)驗(yàn)性材料的起點(diǎn)是tubulane。這種最早于1993年被設(shè)想出來的材料是一種由交聯(lián)碳納米管組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),根據(jù)計算,該結(jié)構(gòu)具備令人難以置信的強(qiáng)度。現(xiàn)在,得益于3D打印技術(shù),除了強(qiáng)度它還附加了一些有趣的可能性。
研究論文首席作者Seyed Mohammad Sajadi說道:“有許多理論體系是人們無法綜合的。它們當(dāng)中仍不切實(shí)際且難以捉摸。但有了3D打印,我們則能利用預(yù)測的機(jī)械性能,因?yàn)樗鼈兪峭負(fù)浣Y(jié)構(gòu)而非尺寸帶來的結(jié)果。”
據(jù)悉,萊斯大學(xué)的工程師們利用tubulane背后的理論,通過計算機(jī)模擬軟件制造出不同種類的方塊然后再用3D打印的聚合物版來觀察其表現(xiàn)。這些放大的格子狀結(jié)構(gòu)的性能跟由相同聚合物材料制成的實(shí)心立方體一起接受了測試,而結(jié)果令人鼓舞。當(dāng)研究小組讓子彈以每秒5.8公里的速度掃射這些結(jié)構(gòu)的時候,結(jié)果顯示,其在吸收沖擊方面的效率要比普通立方體高出10倍。
“子彈卡在了結(jié)構(gòu)的第二層,”Sajadi介紹稱,“但在實(shí)心方塊中,裂紋卻擴(kuò)展到了整個結(jié)構(gòu)。”研究小組還在實(shí)驗(yàn)室中對這種材料進(jìn)行了壓力測試,結(jié)果再次顯示出了這種特殊結(jié)構(gòu)的驚人耐用性,其在重壓下不會開裂,反而會自行崩塌并吸收壓力。
根據(jù)Sajadi的說法,受tubulane啟發(fā)的結(jié)構(gòu)其尺寸只受到3D打印機(jī)的尺寸的限制,并且利用金屬、陶瓷和聚合物制成的不同版本則可以帶來各種各樣的不同用途。現(xiàn)在,該團(tuán)隊(duì)正在努力進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計進(jìn)而使其將能應(yīng)用到土木工程、航空航天、石油和天然氣生產(chǎn)等領(lǐng)域。
(責(zé)任編輯:fqj)
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