IT之家1月22日音书,好意思国加州理工学院ChiaraDaraio实验室的扣问东说念主员发现了一种新式材料,这种材料在应力作用下证实出私有的性质,大致在某些条款下像流体相通流动,而在其他条款下则像固体相通褂讪。
据IT之家了解,这种被称为“多链架构材料”(PolycatenatedArchitectedMaterials,简称PAMs)的立异物资,逢迎了流体的柔性和固体的褂讪性,使其在驻防装备、生物医学建筑和机器东说念主手艺等多个范畴具有等闲的应用后劲。
为了更好地领略这种材料,加州理工学院的扣问团队当先通过磋磨机建模想象了PAMs,模拟了典型晶体物资的晶格结构。然则,与具有固定粒子的传统晶体不同,PAMs由互相缠绕的环或笼状结构构成,这使得其里面元素之间大致发生编削态的互相作用。
扣问团队诓骗先进的3D打印手艺,使用丙烯酸团聚物、金属等多种材料,将这一想象变为实际。他们制作了直径约5厘米的袖珍立方体或球体原型,并对其进行了多种应力测试以不雅察其响应。
Daraio实验室的博士后学者周文杰(ZhouWenjieZhou,音译)详备形色了实验历程:“咱们从压缩运行,每次徐徐加多压力。然后尝试了浅薄的剪切力,即施加横向力,近似于试图扯破材料。临了,咱们进行了流变学测试,不雅察材料在扭转作用下的响应,先从容扭转,然后徐徐加速和加强。”
实验成果败露,彩娱乐appPAMs大致凭据施加的应力在流体和固体景况之间切换。周文杰诠释说,在剪切应力下,PAMs证实得像水相通“零阻力”,因为其里面组件像链条相通互相滑动;而在压缩下,这些结构则变得扫数刚性,证实出固体的特质。
ChiaraDaraio将PAMs形色为“一种着实的新式物资”。她指出,与固体晶格或像大米、咖啡这么的颗粒材料不同,PAMs逢迎了这两者的特质。PAMs中的粒子像晶体结构相通相连,但又不错目田移动和滑动,从而变成一种大致在不同景况之间切换的动态材料。Daraio还强调,PAMs具有高度的可定制性:“你不错用柔嫩的材料或硬质材料打印它们。”她示意,通过改变体式或晶格相连边幅,不错平直影响材料的当作,使其在不同条款下长久证实出流体和固体之间的过渡特质。
Daraio进一步指出,PAMs的扣问具有紧迫的科学酷好:“在畴前的20到30年里,建构化材料一直是一个紧迫的子范畴。”PAMs的私有之处在于它填补了颗粒材料和弹性可变形材料之间的空缺,代表了一个“引东说念主入胜的前沿范畴”,可能再行界说科学和工程中的材料分类和特质。
PAMs的潜在应用边界等闲,但当今仍处于探索阶段。Daraio强调了这种材料的私有性能:“这些材料具有私有的能量给与特质。由于每个元素齐不错相对滑动、旋转和重组,它们大致十分高效地耗散能量。”这一特质使其在驻防装备(如头盔)和包装材料中具有越过现存泡沫材料的后劲。
此外,对PAMs的微不雅扣问还标明,这种材料大致对环境刺激作出主动响应。它们在电荷和物理力的作用下会膨大或松弛,这为其在生物医学建筑和软体机器东说念主等范畴的应用提供了可能性,因为这些范畴对材料的适当性要求极高。
这项扣问已发表在《科学》杂志上彩娱乐专线,题为《3D多链架构材料》。