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美国西北大学多材料3D打印仿生螺旋结构|亚博app安全有保障

发布者: 亚博APP发布时间:2021-04-10

本文摘要:螺旋结构普遍存在于动植物结构中,而这些生物结构往往具备较高的受损抗性,具备出色的抗脱落性能。

螺旋结构普遍存在于动植物结构中,而这些生物结构往往具备较高的受损抗性,具备出色的抗脱落性能。然而传统工艺无法生产出有简单的仿生结构,许多出色的生物结构高性能机理无法更进一步研究。

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美国西北大学的Zaheri等利用Stratasys研发的多材料3D打印机Connex350对螺旋结构展开了仿生打印机,借以研究螺旋结构对结构受损容限性能。Zaheri等将研究成果公开发表在《ADVANCEDFUNCTIONALMATERIALS》上,在文中系统分析了甲虫在有所不同生命阶段的鞘翅中纤维的化学键特点,找到甲虫根据根据有所不同生命阶段的生物市场需求,鞘翅中纤维的化学键是有所不同的,如图1右图,在幼虫阶段,纤维是几乎螺旋化学键;而在成熟阶段,纤维呈现出不几乎的螺旋化学键。这是因为在幼虫阶段,甲虫仅次于的市场需求是维护自身安全性,因此通过纤维几乎化学键超过低刚性的生物目的;而在甲虫成熟阶段,甲虫必须哺食猎物,因此鞘翅要均衡飞行中性能,所以使用不几乎的螺旋化学键设计。图1甲虫在有所不同生长阶段的结构形态:幼虫(TypeⅠ)和成熟期(TypeⅡ)论文中对有所不同螺旋角度对结构综合性能的影响展开了系统分析,实验及分析表明较低的单层螺旋角可产生提高的各向同性和强化的韧性,螺旋结构具备较高的灵活性。

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生物中有很多出色的结构可以为人类获取崭新的思路,为工程中的问题获取解决方案,为新材料和新的结构的设计获取崭新的设计思路。类似于螺旋结构,3D打印机为其研究获取了有效地技术承托,为仿生材料的应用于获取了构建途径,未来,随着3D打印机的发展仿生研究将转入全新的领域。

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