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3D打印将小说中的“软猬甲”变为现实

2021-08-12 09:12:31 | 来源: 科技日报 | 责编: 郑思雯
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【中首图】3D打印将小说中的“软猬甲”变为现实

  图为3D打印的会在压力下变硬的“锁子甲”面料。图片来源:《自然》在线版

  武侠小说中,“软猬甲”用金丝和千年藤枝混编而成,刀枪不入,可防内家拳掌,可谓坚固柔软轻便又保暖。而英国《自然》杂志11日发表的一项材料学最新研究中,就描述了科学家研发的一种仿“锁子甲”(链甲)高科技面料,该面料能从柔软、可弯曲的状态变成坚硬的状态,实现强载重,之后还能再从坚硬的状态变回去。这种材质将能用于各种机器人和医疗场景,预示着可重构穿戴式结构的光明前景。

  被黄蓉一穿成名的“软猬甲”是桃花岛的镇岛之宝,刀剑拳掌都不能损其分毫。这种特殊的材料原本只存在于小说之中,不过借助智能科技面料,其有了实现的可能。普通面料和织物的特性,通常是由材质的天然特性和编织结构共同决定的;而智能面料则是指具有适应性的材质,比如可根据外在刺激发生改变的材质。

  美国加州理工学院研究人员切阿拉·达拉里奥及其同事,此次设计了一种由3D打印的聚合物元素(而非织物)联锁而成的面料,这种面料能在柔软和坚硬的形状间逐渐切换。

  当处于天然状态时,这种面料易弯折,能披挂在复杂物体表面。处于压缩状态时,面料的联锁颗粒会挤在一起,坚硬度是松散状态下的25倍左右。最后得到的结构其最大载重量为自身重量的30倍以上。研究人员认为,未来的可重构面料需要贴合人体,或是能在形成复杂结构后固定住,而此次这种3D打印“软猬甲”的新特性,预示了穿戴式可重构结构的光明前景。

  在论文随附的新闻与观点文章中,法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学研究人员拉伦特·奥吉斯写道,这种材料有望用于制造“面向生物医学、运动或军事应用的外骨骼”,或是搭建临时性避难所等。(张梦然)

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