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手机跌落不碎屏 这种新材料可以吸收96%的冲击能量

2020-11-09 09:28   来源: 互联网

最近,蒙特利尔工程学院的一个研究小组在《细胞报告物理科学》杂志上发表了一项新的研究成果,称他们通过使用添加剂制造技术发明了新型复合材料。这种材料可以吸收高达96%的冲击能量而不会断裂。这种材料的出现使生产更耐用的智能手机保护屏成为可能。


研究人员说,这种材料的灵感来自蜘蛛网及其惊人的特性。弗里德里希·戈斯林教授说,蜘蛛网可以通过牺牲性的连接在其丝蛋白的分子水平上变形,因此它们能够抵抗昆虫撞击的影响,而昆虫的撞击激发了蜘蛛网的灵感。


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这项研究的目的是展示如何将塑料织带与玻璃板结合,以防止玻璃板在撞击过程中破裂。当加热时,聚碳酸酯变得和蜂蜜一样厚。利用这一属性,戈斯林教授的团队使用3D打印机“编织”一系列厚度不到2毫米的纤维,然后在整个网络凝固之前快速垂直打印一系列新纤维。


随着3D打印机将打印材料慢慢挤出纤维,熔融的塑料形成一个圆圈,最终形成一系列圆环。”一旦硬化,这些环就变成了牺牲性的连接,使纤维具有更强的强度。戈斯林教授解释说,当撞击发生时,这些牺牲的连接吸收冲击能量并断裂,以保持纤维的完整性。


该研究的主要作者邹士波将一系列纤维网嵌入透明树脂板中,然后进行冲击试验。因此,芯片可以分散高达96%的冲击能量而不会断裂,但在某些地方会变形,从而保持芯片的完整性。


事实上,在2015年发表的一篇文章中,戈斯林教授的团队展示了制造这些纤维的原理。本文揭示了这些纤维缠绕在网中时的行为。


戈斯林教授认为,除了智能手机屏幕,这种材料还可以用于制造新型防弹玻璃、飞机发动机保护涂层等。

责任编辑:无量渡口
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