比现有设计的13倍更硬:科学家开发具有显着抗压强度的新材料

受RMIT University工程师的启发,受到卑微的深海海绵的启发,开发了一种具有显着抗压强度和僵硬的新材料,可以改善建筑和产品设计。受到深海海绵金星的花篮的启发,RMIT大学的工程师开发了一种具有出色抗压强度和僵硬的新材料,从而提供了建筑[...]

来源:SciTech日报
马家明博士手持该团队双格子设计的 3D 打印模型。图片来源:皇家墨尔本理工大学

受不起眼的深海海绵的启发,皇家墨尔本理工大学的工程师开发了一种具有卓越抗压强度和刚度的新材料,可以改善建筑和产品设计。

受深海海绵金星花篮的启发,皇家墨尔本理工大学的工程师开发了一种具有卓越抗压强度和刚度的新材料,为建筑和产品设计提供了潜在的改进。

维纳斯的花篮 金星 皇家墨尔本理工大学

该材料的双晶格结构模仿了这种太平洋海绵的复杂骨架,这种海绵以其弹性而闻名。

RMIT最新研究的主要作者马家明博士表示,经过广泛的测试和优化,证实这种设计不仅增强了强度和刚度,而且还允许材料在压缩下收缩,使其具有高度的适应性。

创新结构和材料中心团队的双晶格结构(左)优于标准的凹入蜂窝设计(右)。图片来源:皇家墨尔本理工大学

正是这最后一个方面(称为拉胀行为)开启了将设计应用于结构工程和其他应用的一系列可能性。

“虽然大多数材料在拉伸时会变薄,或者在被挤压时会变厚,例如橡胶,但拉胀材料则相反,”Ma 说。

“拉胀剂可以有效地吸收和分配冲击能量,使其非常有用。”

克服拉胀材料的局限性

天然拉胀材料包括肌腱和猫皮,而合成材料则用于制造可根据需要扩张和收缩的心脏和血管支架。

虽然拉胀材料具有有用的特性,但其低刚度和有限的能量吸收能力限制了它们的应用。该团队受自然启发的双格子设计意义重大,因为它克服了这些主要缺点。

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