Du har sikkert hørt om 3D-printede våben, men hvad med et 3D-printet materiale, der er i stand til at stoppe kugler i deres spor? Det er, hvad forskere fra Rice Universitys George R. Brown School of Engineering kan have udviklet sig med en ny polymer, der er næsten lige så hård som diamanter på trods af at det er et letvægtsmateriale, der er fyldt med huller.
Materialet er baseret på noget, der kaldes en tubulane, en kompleks struktur af tværbundne kulstofnanorør første gang foreslået af videnskabsmænd i begyndelsen af 1990'erne. På trods af hvor teoretisk spændende tubulaner kan være, har folk ikke været i stand til at skabe dem i virkeligheden. At bruge ideen som grundlag for en polymerstruktur kunne meget vel være det næstbedste.
Anbefalede videoer
I deres demo brugte Rice-forskerne tubulaner som deres inspiration til at skabe opskalerede, 3D-printede polymerblokke, der beviser op til 10 gange mere i stand til at stoppe en kugle end en solid blok af samme materiale, takket være dens usædvanlige topologi overflade. Mens kugler affyret mod solide blokke ville resultere i revner, der forplanter sig gennem hele objektet, får Rice's 3D-printede materiale kuglerne til at sidde fast i kun det andet lag af strukturen.
Relaterede
- AMD bringer 3D V-Cache tilbage til Ryzen 7000 - men der er et twist
- AMDs revolutionerende 3D V-Cache-chip kan lanceres meget snart
- Bekæmp fodboldskader med 3D-printede, hyper-personaliserede puder
Teoretiske tubulaner inspirerer til ultrahårde polymerer
"Naturen bruger topologi som et værktøj til at forbedre bæreevnen eller andre mekaniske egenskaber - [såsom] modul eller sejhed - af arkitektur," Rice alumnus Chandra Sekhar Tiwary, co-principal investigator på projektet og nu assisterende professor ved Indian Institutes of Technology, fortalte Digital Trends. »Der er flere eksempler på sådanne fænomener. I det nuværende arbejde er den komplekse topologi nøglen, som resulterer i en sådan forbedring."
Det er stadig tidligt i udviklingsprocessen, men teamet mener, at dette arbejde antyder en fremtid, hvor trykte strukturer af enhver størrelse kan have "justerbare" mekaniske egenskaber. "Vi har ikke set på nogen specifik ansøgning," sagde Tiwary. "Men ja, enhver porøs komponent med høje belastningsbærende krav fra brændstofkanal, knogle, katalysestøtte og mange flere kan udforskes."
Dernæst planlægger teamet at samarbejde om at finde potentielle applikationer, samt at undersøge andre typer af "spændende topologi."
Et papir, der beskriver arbejdet, med titlen "3D Printed Tubulanes as Lightweight Hypervelocity Impact Resisturtures", var for nylig offentliggjort i tidsskriftet Small.
Redaktørens anbefalinger
- 3D-printet cheesecake? Inde i den kulinariske søgen efter at lave en Star Trek madreplikator
- AMD Ryzen 7 5800X3D slår forgængeren, men AMD lovede mere
- AMD driller ydeevnen af sin revolutionerende 3D V-cache-chip
- AMDs 3D-stablede Ryzen 7 5800X3D er 'verdens hurtigste gaming-processor'
- Har du brug for et Halloween-kostume i sidste øjeblik? Tjek disse 3D-printbare getups
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
