擊能量或腔、而不會斷裂的新型聚碳酸酯織物丽猬。盡管早期研究的示例相對簡單柴梆,但該校機械工程系的 Frédérick Gosselin 和 Daniel Therriault 教授拂铡、以及博士生 Shibo Zhou壹无,還是展示了其在防止玻璃板遭受沖擊破碎的美好前景。
新型聚碳酸酯纖維網(wǎng)可吸收高達 96% 的沖擊能量(來自:Shibo Zhou)
由發(fā)表在《Cell Reports Physical Science》雜志上的文章可知实射,新技術(shù)為制造堅實耐用的塑料防護套鋪平了道路启中。如果你自己思考的話,就會知道這種塑料網(wǎng)其實并不簡單磺伍。
有趣的是疯食,這項研究受到了蜘蛛網(wǎng)及其驚人性能的啟發(fā)。Gosselin 教授解釋稱:“通過分子級的絲蛋白內(nèi)部形變或缘,蜘蛛網(wǎng)可以抵抗昆蟲碰撞的影響”梅明。
在借鑒大自然(仿生)的同時,研究團隊還動用了 3D 打印技術(shù)般迈。首先需要對聚碳酸酯進行加熱乳环,讓它變得像蜂蜜一樣粘稠。
然后讓 3D 打印機充分調(diào)動這項特性恋赎,“編制”打印出一系列小于 2mm 的纖維倘回,最終通過垂直打印一系列新的纖維(快速移動重復(fù)該過程)來實現(xiàn)整個網(wǎng)面的固化。
知得一提的是淌踢,當 3D 打印機將聚碳酸酯緩慢擠出以形成纖維時危号,熔融的塑料會形成一系列圓環(huán)牧愁。而在變硬之后素邪,它們又可賦予纖維以額外的強度。
當發(fā)生撞擊時猪半,這些纖維會主動承受沖擊能量造成的破壞兔朦,像蛛絲蛋白那樣“犧牲小我”以保護整體完整性。
其實早在 2015 年的一篇文章中磨确,Gosselin 教授就已經(jīng)帶隊在一篇論文中演示了這些纖維的遠離沽甥。不過最新的《Cell Reports Physical Science》文章声邦,進一步揭示了其纏結(jié)成網(wǎng)的行為。
展望未來摆舟,這項技術(shù)有望幫助電子設(shè)備實現(xiàn)更好的屏幕跌落 / 沖擊防護效果亥曹。在模擬實驗中,可知塑料片能夠分散高達 96% 的沖擊能量而不會破裂恨诱。
此外通過部分主動承受形變來保持整體結(jié)構(gòu)的完整性媳瞪,未來我們或許還可造出更加新穎的防彈玻璃、或者用于飛機引擎的保護涂層照宝。
(cnBeta)
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