Älykäs topologia tekee 3D-tulostetusta polymeeristä tarpeeksi kestävän luotien pysäyttämiseen

Jeff Fitlow

Olet varmaan kuullut 3D-painetut aseet, mutta entä 3D-tulostettu materiaali, joka pystyy pysäyttämään luoteja niiden jäljiltä? Näin Rice Universityn tutkijat George R. Brown School of Engineering on saattanut kehittää uutta polymeeriä, joka on melkein yhtä kovaa kuin timantit, vaikka se on kevyt materiaali, joka on täynnä reikiä.

Materiaali perustuu tubulaaniksi kutsuttuun monimutkaiseen rakenteeseen, jossa on ristisilloitettuja hiilinanoputkia tiedemiehet ehdottivat ensimmäisen kerran 1990-luvun alussa. Huolimatta siitä, kuinka teoriassa jännittäviä tubulaanit voivat olla, ihmiset eivät ole kyenneet luomaan niitä todellisuudessa. Idean käyttäminen polymeerirakenteen perustana voisi hyvinkin olla seuraavaksi paras asia.

Suositellut videot

Demossa Rice-tutkijat käyttivät tubulaaneja inspiraationa luodakseen suurennettuja, 3D-tulostettuja polymeerilohkoja, jotka todistavat jopa 10x paremmin pysäyttämään luodin kuin samasta materiaalista valmistettu kiinteä kappale sen epätavallisen topologian ansiosta pinta. Kiinteisiin lohkoihin ammutut luodit johtaisivat halkeamien leviämiseen koko kohteen läpi, mutta Ricen 3D-tulostettu materiaali saa luodit takertumaan vain rakenteen toiseen kerrokseen.

Liittyvät

  • AMD tuo 3D V-Cachen takaisin Ryzen 7000:een – mutta siinä on käänne
  • AMD: n vallankumouksellinen 3D V-Cache -siru saattaa tulla markkinoille hyvin pian
  • Taistele jalkapallovammoja vastaan ​​3D-tulostetuilla, hyperpersonoiduilla tyynyillä

Teoreettiset tubulaanit inspiroivat erittäin kovia polymeerejä

"Luonto käyttää topologiaa työkaluna parantaakseen arkkitehtuurin kantavuutta tai muita mekaanisia ominaisuuksia - [kuten] moduulia tai sitkeyttä", Rice alumni Chandra Sekhar Tiwary, hankkeen päätutkija ja nyt apulaisprofessori Indian Institutes of Technologyssa, kertoi Digital Trendsille. "Tällaisista ilmiöistä on useita esimerkkejä. Nykyisessä työssä monimutkainen topologia on avain, joka johtaa tällaiseen parannukseen.

Se on vielä kehitysprosessin alussa, mutta tiimi uskoo, että tämä työ vihjaa tulevaisuuteen, jossa kaikenkokoisilla painetuilla rakenteilla voi olla "viritettävät" mekaaniset ominaisuudet. "Emme ole tarkastelleet mitään erityistä sovellusta", Tiwary sanoi. "Mutta kyllä, mitä tahansa huokoista komponenttia, jolla on korkea kantavuusvaatimus alkaen polttoainekanavasta, luusta, katalyysin tuesta ja monista muista, voidaan tutkia."

Seuraavaksi tiimi aikoo tehdä yhteistyötä löytääkseen mahdollisia sovelluksia sekä tutkiakseen muun tyyppisiä "jännittävää topologiaa".

Työtä kuvaava paperi, jonka otsikko on "3D Printed Tubulanes as Lightweight Hypervelocity Iskunkestäviä rakenteita", oli julkaistiin äskettäin Small-lehdessä.

Toimittajien suositukset

  • 3D-tulostettu juustokakku? Kulinaarisessa tehtävässä tehdä Star Trek -ruokakopiokone
  • AMD Ryzen 7 5800X3D päihittää edeltäjänsä, mutta AMD lupasi enemmän
  • AMD kiusaa vallankumouksellisen 3D V-välimuistisirun suorituskykyä
  • AMD: n 3D-pinottu Ryzen 7 5800X3D on "maailman nopein peliprosessori"
  • Tarvitsetko viime hetken Halloween-asun? Tutustu näihin 3D-tulostettaviin versioihin

Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.