近日,手機收沖蒙特利爾工程學院的跌落動態一個科研團隊在《細胞報告物理科學》雜志上發表了一項新的研究成果,稱他們利用增材制造的不碎方式,發明了一種新型復合材料。屏新該材料可吸收高達96%的材料沖擊能量,且材料不會破碎。可吸這種材料的量達出現使生產更加耐用的智能手機保護屏成為可能。
研究人員表示,國際該材料的手機收沖設計靈感來源于蜘蛛網和其驚人的特性。弗里德里克·高斯林教授稱,跌落動態蜘蛛網可以在其絲蛋白內部的不碎分子層面,通過犧牲性連接進行變形,屏新因此可以抵抗昆蟲撞擊時產生的材料沖擊力,而正是可吸這一特性啟發了他們。
該研究意在展示如何將塑料織帶與玻璃面板相結合,量達從而避免面板在受到撞擊時破碎。聚碳酸酯加熱后,會變得像蜂蜜一樣黏稠。利用該屬性,高斯林教授的團隊使用3D打印機來“編織”一系列厚度小于2毫米的纖維,然后在整個網絡凝固之前,快速垂直打印一系列新的纖維。
當3D打印機將打印材料緩慢擠出形成纖維時,熔化的塑料會形成圓形,最后形成一系列環。“一旦硬化,這些環就會變成犧牲性連接,從而賦予纖維更大的強度。當碰撞發生時,這些犧牲性連接會吸收沖擊能量并斷裂,以維持纖維的整體完整性,與絲蛋白類似。”高斯林教授解釋說。
研究的主要作者鄒世波(音譯)將一系列纖維網嵌入透明樹脂板,然后進行了沖擊試驗。結果,這種晶片可分散多達96%的沖擊能量而不會破裂,只是在某些地方變形,從而保持了晶片的整體完整性。
其實,早在2015年發表的一篇文章中,高斯林教授的團隊就展示了制造這些纖維的原理。此次發表的文章則揭示了當這些纖維纏結成網時如何表現其性狀。
高斯林教授認為,除智能手機屏幕,該材料還可用于制造新型防彈玻璃、飛機發動機的保護涂層等。