科學家利用3D列印製造出聚合物防彈立方體

2020/02/13 @ Yolanda

近日,萊斯大學的一個研究團隊打造出一種具備某種防備能力的特殊結構。據了解,該團隊利用3D列印技術打造了一個的格子狀聚合物立方體,雖然它外觀看起來"千瘡百孔",但實際上它被證明幾乎能夠跟鑽石一般堅硬,並能有效地阻擋子彈。這種實驗性材料的起點是tubulane。這種最早於1993年被設想出來的材料是一種由交聯碳納米管組成的複雜結構,根據計算,該結構具備令人難以置信的強度。現在,得益於3D列印技術,除了強度它還附加了一些有趣的可能性。萊斯大學的工程師們利用tubulane背後的理論,透過計算機模擬軟體製造出不同種類的方塊然後再用3D列印的聚合物版來觀察其表現。

這些放大的格子狀結構的性能跟由相同聚合物材料製成的實心立方體一起接受了測試,而結果令人鼓舞。當研究小組讓子彈以每秒5.8公裡的速度掃射這些結構的時候,結果顯示,其在吸收衝擊方面的效率要比普通立方體高出10倍。研究小組還在實驗室中對這種材料進行了壓力測試,結果再次顯示出了這種特殊結構的驚人耐用性,其在重壓下不會裂開,反而會自行崩塌並吸收壓力。

根據研究論文作者Sajadi的說法,受tubulane啟發的結構其尺寸只受到3D列印機的尺寸的限制,並且利用金屬、陶瓷和聚合物製成的不同版本則可以帶來各種各樣的不同用途。現在,該團隊正在努力進一步優化設計進而使其將能應用到土木工程、航空航天、石油和天然氣生產等領域。

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Yolanda
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