2020-11-09 07:00 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
蒙特婁理工學院的一個團隊最近證明，利用快速成型製造技術設計的織物可以吸收高達96%的衝擊能量—使屏幕完全不會破碎。雜誌最近發表了一篇文章，詳細介紹了這一創新成果，為創造牢不可破的塑料覆蓋物鋪平了道路。
文章中揭示的概念和配套研究相對簡單。來自蒙特婁理工學院機械工程系的兩位教授，以及博士生想要證明如何將塑料網融入玻璃中，以防止其在撞擊時破碎。
這似乎是一個很簡單的概念，但進一步思考就會發現，這個塑料網並不簡單。
研究人員的設計靈感來自於蜘蛛網及其驚人的特性。教授解釋道：「蜘蛛網能夠抵抗昆蟲與之相撞的影響，這是因為蜘蛛網能夠在分子水平上，在絲蛋白自身內部通過犧牲性的連接而變形。我們的方法受到了這種特性的啟發。」
通過3D列印實現仿生
研究人員使用聚碳酸酯來實現他們的成果，當加熱時，聚碳酸酯會變得像蜂蜜一樣粘稠。團隊利用3D印表機，利用這一特性 "編織 "出一系列厚度不到2毫米的纖維，然後在整個網狀物凝固之前，重複這個過程，列印出一系列垂直、快速移動的新纖維。
事實證明，神奇的地方就在這個過程本身--這也是最終產品獲得其關鍵特性的地方。
當它被3D印表機慢慢擠出形成纖維時，熔融的塑料會形成一個圓圈，最終形成一系列的環狀物。"一旦硬化，這些環路就會變成犧牲連結，給纖維帶來額外的強度。當衝擊發生時，這些犧牲環節會吸收能量並斷裂，以維持纖維的整體完整性--類似於絲綢蛋白。」研究人員解釋道。
在2015年發表的一篇文章中，團隊展示了這些纖維的製造原理。最新的文章揭示了這些纖維在交織成網狀時的行為。
研究的主要作者利用這篇文章說明了當材料在保護屏內時，這樣的網是如何表現的。在將一系列網狀物嵌入透明樹脂板後，他進行了衝擊測試。結果，塑料晶片分散了高達96%的衝擊能量而沒有破裂。它們沒有開裂，而是在某些地方變形，保持了矽片的整體完整性。
根據研究人員的說法，這種受自然界啟發的創新可能產生一種新型的防彈玻璃，或者生產更耐用的塑料保護智慧型手機屏幕。" 它還可以用於航空領域，作為飛機發動機的保護塗層。"研究人員指出。同時，他當然打算探索這種方法帶來的可能性。
文章來源：環球聚氨酯網
原標題：《【復材資訊】3D列印聚碳酸酯網可吸收96%衝擊能量，保護未來手機屏幕》
閱讀原文
特別聲明
本文為澎湃號作者或機構在澎湃新聞上傳並發布，僅代表該作者或機構觀點，不代表澎湃新聞的觀點或立場，澎湃新聞僅提供信息發布平臺。申請澎湃號請用電腦訪問http://renzheng.thepaper.cn。