Vous avez probablement entendu parler Des armes imprimées en 3D, mais que diriez-vous d’un matériau imprimé en 3D capable d’arrêter les balles dans leur élan? C’est ce que pensent les chercheurs de George R. La Brown School of Engineering a peut-être développé un nouveau polymère presque aussi dur que le diamant, bien qu’il s’agisse d’un matériau léger et plein de trous.
Le matériau est basé sur ce qu'on appelle un tubulane, une structure complexe de nanotubes de carbone réticulés. suggéré pour la première fois par des scientifiques au début des années 1990. Même si les tubulanes peuvent être théoriquement passionnants, les gens ont été incapables de les créer dans la réalité. Utiliser cette idée comme base pour une structure polymère pourrait bien être la meilleure solution.
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Dans leur démonstration, les scientifiques de Rice se sont inspirés des tubulanes pour créer des blocs de polymère imprimés en 3D à grande échelle qui prouvent jusqu'à 10 fois plus capable d'arrêter une balle qu'un bloc solide du même matériau, grâce à la topologie inhabituelle de son surface. Alors que les balles tirées sur des blocs solides entraîneraient des fissures se propageant à travers l’objet entier, le matériau imprimé en 3D de Rice fait que les balles restent coincées dans la deuxième couche de la structure uniquement.
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Les tubulanes théoriques inspirent les polymères ultra durs
"La nature utilise la topologie comme un outil pour améliorer la capacité portante ou d'autres propriétés mécaniques - [telles que] le module ou la ténacité - de l'architecture", a déclaré Rice, ancien élève de Rice. Chandra Sekhar Tiwary, co-chercheur principal du projet et maintenant professeur adjoint aux instituts indiens de technologie, a déclaré à Digital Trends. « Il existe plusieurs exemples de tels phénomènes. Dans les travaux actuels, la topologie complexe est la clé qui aboutit à une telle amélioration.
Il est encore tôt dans le processus de développement, mais l’équipe estime que ces travaux laissent entrevoir un avenir dans lequel les structures imprimées de toutes tailles pourraient présenter des propriétés mécaniques « réglables ». "Nous n'avons examiné aucune candidature spécifique", a déclaré Tiwary. "Mais oui, tout composant poreux ayant des exigences de portance élevées, depuis le canal de combustible, l'os, le support de catalyse et bien d'autres, peut être exploré."
Ensuite, l’équipe prévoit de collaborer pour trouver des applications potentielles, ainsi que pour examiner d’autres types de « topologies passionnantes ».
Un article décrivant le travail, intitulé « Tubulanes imprimés en 3D comme structures légères résistantes aux impacts à hypervitesse », a été publié. récemment publié dans la revue Small.
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