Lettura: ispirata dalle armi a gambero, gli scienziati sviluppano strutture di stampa 3D più forti | Ispirato dalle armi a gamberetti, gli scienziati sviluppano strutture di stampa 3D più

La natura è spesso la migliore risposta quando si cercano modi per rafforzare i materiali: dai media stranieri si è appreso che i ricercatori di Purdue sono ispirati ai gamberetti, che usano la tecnologia di stampa 3D per sviluppare nuovi super materiali ispirati ai gamberetti arcobaleno. In un recente studio, i ricercatori hanno collaborato con l'Università della California, Riverside per sviluppare ulteriormente una nuova classe di materiali super resistenti.

Ciò che distingue il gambero? Può effettivamente battere o persino distruggere la sua preda corazzata (principalmente molluschi e altri granchi), la loro resistenza ai danni e le eccellenti proprietà meccaniche sono anche ben note. Ha un potere incredibile dietro e può essere veloce come un proiettile calibro 22.

I nuovi risultati della ricerca mostrano che le fibre si trovano in molti gusci di crostacei marini e esoscheletri di insetti, disposti in una struttura a spirale come una scala a chiocciola.

'Questo meccanismo non è stato precedentemente esaminato in dettaglio' detto Zavattieri. 'Abbiamo scoperto che con lo sviluppo della fessura, crepa motore diminuisce gradualmente, e promuovere la formazione di altri meccanismi simili, per evitare il collasso improvviso del materiale. Credo possiamo finalmente spiegare il motivo per cui il materiale è così difficile. 'nell'esperimento, utilizziamo materiali esistenti per creare un materiale composito convalidare questa teoria.'

Purdue University di dottorato Nobphadon Suksangpanya; University of California, Riverside studente di dottorato Nicholas A. Yaraghi; Riverside Professore di Chimica e Ingegneria Ambientale e Scienza dei Materiali e Ingegneria, Università della California, David Kisailus, Zavattieri nel 'Journal of Materials Biomediche comportamento meccanico e' 'international Journal of solidi e delle strutture' pubblicato due documenti sul loro meraviglioso lavoro sulla rivista.

Studi precedenti hanno scoperto che la struttura a spirale è progettata per resistere a urti ad alta velocità ripetuti.Quando si formano delle crepe, seguono uno schema a spirale anziché propagarsi direttamente attraverso la struttura, causando un guasto. La nuova immagine mostra che invece di una singola fessura che continua a propagarsi, forma molte crepe più piccole, dissipando l'energia assorbita dal materiale durante l'impatto.I ricercatori hanno creato e testato questo composito stampato in 3D, utilizzando fotocamere e tecniche di correlazione di immagini digitali per catturare le crepe. Comportamento, per studiare la deformazione dei materiali.

Zavattieri ha dichiarato: "Stiamo costruendo nuovi meccanismi che i compositi non avevano prima e tradizionalmente, quando produciamo materiali compositi, mettiamo insieme le fibre, ma non le migliori, e la natura ci insegna come farlo. '

Questi risultati possono aiutare a sviluppare materiali più leggeri, più resistenti e più duri per molte applicazioni, tra cui aerospaziale, automobilistico e sportivo.

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