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3D打印將小說中的“軟猬甲”變為現實

2021-08-12 科技日報 張夢然
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圖為3D打印的會在壓力下變硬的“鎖子甲”面料。圖片來源:《自然》在線版

  武俠小說中,“軟猬甲”用金絲和千年藤枝混編而成,刀槍不入,可防內家拳掌,可謂堅固柔軟輕便又保暖。而英國《自然》雜志11日發表的一項材料學最新研究中,就描述了科學家研發的一種仿“鎖子甲”(鏈甲)高科技面料,該面料能從柔軟、可彎曲的狀態變成堅硬的狀態,實現強載重,之后還能再從堅硬的狀態變回去。這種材質將能用于各種機器人和醫療場景,預示著可重構穿戴式結構的光明前景。

  被黃蓉一穿成名的“軟猬甲”是桃花島的鎮島之寶,刀劍拳掌都不能損其分毫。這種特殊的材料原本只存在于小說之中,不過借助智能科技面料,其有了實現的可能。普通面料和織物的特性,通常是由材質的天然特性和編織結構共同決定的;而智能面料則是指具有適應性的材質,比如可根據外在刺激發生改變的材質。

  美國加州理工學院研究人員切阿拉·達拉里奧及其同事,此次設計了一種由3D打印的聚合物元素(而非織物)聯鎖而成的面料,這種面料能在柔軟和堅硬的形狀間逐漸切換。

  當處于天然狀態時,這種面料易彎折,能披掛在復雜物體表面。處于壓縮狀態時,面料的聯鎖顆粒會擠在一起,堅硬度是松散狀態下的25倍左右。最后得到的結構其最大載重量為自身重量的30倍以上。研究人員認為,未來的可重構面料需要貼合人體,或是能在形成復雜結構后固定住,而此次這種3D打印“軟猬甲”的新特性,預示了穿戴式可重構結構的光明前景。

  在論文隨附的新聞與觀點文章中,法國格勒諾布爾-阿爾卑斯大學研究人員拉倫特·奧吉斯寫道,這種材料有望用于制造“面向生物醫學、運動或軍事應用的外骨骼”,或是搭建臨時性避難所等。

打印 責任編輯:閻芳
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