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隧道机械    霍州    
2023年01月18日

玻璃屏跌落不碎!新材料可吸收冲击能量达96%

近日,蒙特利尔工充气膜程学院的一个科研团队在《细胞报告物理科学》杂志上发表了一项新的研究成果,称他们利用增材制造的方式,发明了一种新型复合材料。该材料可吸收高达96%的冲击能量,且材料不会破碎。这种材料的出现使生产更加耐用的智能保护屏成为可能。

研究人员表示,该材料的设计灵感来源于蜘蛛和其惊人的特性。弗里德里克·高斯林教授称,蜘蛛可以在其丝蛋白内部的分子层面,通过牺牲性连接进行变形,因此可以抵抗昆虫撞击时产生的冲击力,而正是这一特性启发了他们。

该研究意在展示如何将塑料织带与玻璃面板相结合,从而避免面板在受到撞击时破碎。聚碳酸酯加热后,会变得像LED照明正取代白炽灯、卤素灯和荧光灯照明系统蜂蜜一样黏稠。利用该属性,高斯林教授的团队使用3D打印机来“编织”一系列厚度小于2毫米的纤维,然通讯配件后在整个络凝固之前,快速垂直打印一系列新的纤维。

当3D打印机将打印材料缓慢挤出形成纤维时,熔化的塑料会形成圆形,最后形成一系列环。“一旦硬化,这些环就会变成牺牲性连接,从而赋予纤维更大的强度。当碰撞发生时,这些牺牲性连接会吸收冲击能量并断裂,以维持纤维的整体完整性,与丝蛋白类似。”高斯林教授解释说。

研究的主要作者邹世波(音译)将一系列纤维嵌入透明树脂板,然后进行了冲有机农药击试验。结果,这种晶片可分散多达96%的冲击能量而不会破裂,只是在某些地方变形,从而保持了晶片保证装备的清洁日韩、润滑性良好、防腐良好的整体完整性。

其实,早在2015年发表的一篇文章中,高斯林教授的团队就展示了制造这些纤维的原理。此次发表的文章则揭示了当这些纤维缠结成时如何表现其性状。高斯林教授认为,除智能屏幕,该材料还可用于制造新型防弹玻璃、飞机发动机的保护涂层等。

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