Je hebt er waarschijnlijk wel eens van gehoord 3D-geprinte wapens, maar hoe zit het met een 3D-geprint materiaal dat kogels kan tegenhouden? Dat zeggen onderzoekers van George R. Brown School of Engineering heeft zich mogelijk ontwikkeld met een nieuw polymeer dat bijna net zo hard is als diamanten, ondanks dat het een lichtgewicht materiaal is dat vol gaten zit.
Het materiaal is gebaseerd op iets dat tubulaan wordt genoemd, een complexe structuur van verknoopte koolstofnanobuisjes voor het eerst voorgesteld door wetenschappers begin jaren negentig. Ondanks hoe theoretisch opwindend tubulanen ook mogen zijn, zijn mensen er niet in geslaagd ze in werkelijkheid te creëren. Het idee gebruiken als basis voor een polymeerstructuur zou wel eens het beste alternatief kunnen zijn.
Aanbevolen video's
In hun demo gebruikten de Rice-wetenschappers tubulanen als inspiratiebron om opgeschaalde, 3D-geprinte polymeerblokken te creëren die bewijzen tot 10x beter in staat een kogel te stoppen dan een massief blok van hetzelfde materiaal, dankzij de ongebruikelijke topologie van zijn oppervlak. Terwijl kogels die op massieve blokken worden afgevuurd ervoor zouden zorgen dat scheuren zich door het hele object verspreiden, zorgt het 3D-geprinte materiaal van Rice ervoor dat de kogels alleen in de tweede laag van de structuur blijven steken.
Verwant
- AMD brengt 3D V-Cache terug naar Ryzen 7000 – maar er is een wending
- AMD's revolutionaire 3D V-Cache-chip zou zeer binnenkort kunnen worden gelanceerd
- Bestrijd voetbalblessures met 3D-geprinte, hypergepersonaliseerde pads
Theoretische tubulanen inspireren ultraharde polymeren
“De natuur gebruikt topologie als hulpmiddel om het draagvermogen of andere mechanische eigenschappen – [zoals] modulus of taaiheid – van de architectuur te verbeteren”, aldus Rice-alumnus Chandra Sekhar Tiwary, co-hoofdonderzoeker van het project en nu assistent-professor aan de Indian Institutes of Technology, aan Digital Trends. “Er zijn verschillende voorbeelden van dergelijke verschijnselen. In het huidige werk is de complexe topologie de sleutel die tot een dergelijke verbetering leidt.”
Het ontwikkelingsproces bevindt zich nog in een vroeg stadium, maar het team is van mening dat dit werk zinspeelt op een toekomst waarin geprinte structuren van elk formaat ‘afstembare’ mechanische eigenschappen kunnen hebben. “We hebben niet naar een specifieke toepassing gekeken”, zei Tiwary. "Maar ja, elk poreus onderdeel met een hoge draagkrachtbehoefte, beginnend bij het brandstofkanaal, bot, katalyseondersteuning en nog veel meer, kan worden onderzocht."
Vervolgens is het team van plan om samen te werken bij het vinden van potentiële toepassingen, en om andere soorten ‘opwindende topologie’ te onderzoeken.
Een paper waarin het werk werd beschreven, getiteld ‘3D Printed Tubulanes as Lightweight Hypervelocity Impact Resistent Structures’, werd gepubliceerd onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Small.
Aanbevelingen van de redactie
- 3D-geprinte cheesecake? Binnen de culinaire zoektocht om een Star Trek-voedselreplicator te maken
- AMD Ryzen 7 5800X3D verslaat zijn voorganger, maar AMD beloofde meer
- AMD plaagt de prestaties van zijn revolutionaire 3D V-cache-chip
- AMD's 3D-gestapelde Ryzen 7 5800X3D is 's werelds snelste gamingprocessor'
- Heb je last-minute een Halloween-kostuum nodig? Bekijk deze 3D-printbare outfits
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
