科学家借助D打印技术研究弹性结构

2019-08-15 19:53:02 来源: 南京信息港

  迄今为止,已经给我们带来了很多奇迹,而这中间为奇妙的是借助对材料的开发。让这些材料能够按照我们的意志和需要变形,主动适应一定的环境,并为人们带来前所未有的便利。

  近日,来自纽约大学、比萨大学等的一群研究人员进行了一次相当基础的研究,他们使用 D打印技术制造出了各种具有弹性属性的 D微结构,对其进行了比较研究。参与该研究的人员包括Julian Panetta、Qingnan Zhou、Luigi Malomo、Nico Pietroni、Paolo Cignoni和Denis Zorin。

  该研究团队发现,使用同样材料 D打印的不同纹理结构,其弹性变动范围非常大。其中软的结构要比硬的结构软上1000倍。这就为未来的设计师们带来了很大的空间,使得他们能够设计出特别的结构以满足特定的需要,比如可以用于建筑设计,制造出既能承受足够的负载不断裂,而又能具有一定的弹性的建筑结构。

  在研究这些微结构时,科学家能够创造出一些形式,它们不仅美观,而且有趣的是,这些 D打印的材料是由一些平铺的立方图案构成的,但是却比其他的结构软得多,而且在 D打印时不需要任何支撑。

  使用一种拓扑加形状优化的组合式搜索,我们在一个相当大的范围内对由线条组成的、对称的 D花纹进行了搜索,获得了一小组类似的结构。 研究团队称, 这些结构只需要一台单材料的 D打印机就可以打印出来,不需要设置内部支撑,可用于制造具有特定机械行为的对象 。

  这其中的关键是找出如何将这些机械行为用于现实世界,使其具有一定的功用。这些材料在被施以不同类型的压力时会发生变形。有些结构表现出来的弹性让人吃惊。

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