Lectura: Inspirado por las armas de camarón, los científicos desarrollan estructuras de impresión 3D más fuertes | Inspirado por las armas de camarón, los cient&iacu

La naturaleza es a menudo la mejor respuesta cuando se buscan formas de fortalecer los materiales. Se ha aprendido de los medios extranjeros que los investigadores de Purdue están inspirados en los camarones, que utilizan la tecnología de impresión 3D para desarrollar nuevos súper materiales inspirados en la gamba arcoiris. En un estudio reciente, los investigadores colaboraron con la Universidad de California en Riverside para desarrollar aún más una nueva clase de materiales súper duros.

¿Qué hace que la gamba se destaque? En realidad puede vencer o incluso aplastar a su presa blindada (principalmente moluscos y otros cangrejos), su resistencia al daño y excelentes propiedades mecánicas también son bien conocidos. Impresionante vida marina en el puño Tiene un poder increíble detrás y puede ser tan rápido como una bala de calibre 22.

Los nuevos resultados de la investigación muestran que las fibras se encuentran en muchos caparazones de crustáceos marinos y exoesqueletos de insectos, dispuestos en una estructura en espiral como una escalera de caracol.

'Este mecanismo previamente no se ha examinado en detalle', dijo Zavattieri. 'Hemos encontrado que con el desarrollo de la grieta, la grieta motor disminuye gradualmente, y promover la formación de otros mecanismos similares, para evitar el colapso repentino del material. Creo Finalmente podemos explicar por qué el material es tan duro. "En términos de experimentos, utilizamos materiales existentes para crear materiales compuestos que validen esta teoría".

Universidad de Purdue doctorado Nobphadon Suksangpanya; Universidad de California, Riverside estudiante de doctorado Nicholas A. Yaraghi; Profesor Riverside de Ingeniería Química y del Medio Ambiente y Ciencia de los Materiales e Ingeniería de la Universidad de California, David Kisailus; Zavattieri en el 'Journal of Biomedical Materials comportamiento mecánico y' La revista 'International Journal of Solid and Structure' publicó dos artículos sobre sus maravillosas obras.

Estudios previos han encontrado que la estructura en espiral está diseñada para resistir choques repetidos a alta velocidad. Cuando se forman grietas, siguen un patrón retorcido en lugar de propagarse directamente a través de la estructura, causando fallas. El microscopio electrónico de UC Riverside La nueva imagen muestra que en lugar de una única grieta que continúa propagándose, forma muchas grietas más pequeñas, disipando la energía absorbida por el material durante el impacto. Los investigadores crearon y probaron este compuesto impreso en 3D, utilizando cámaras y técnicas de correlación de imágenes digitales para capturar grietas. Comportamiento, para estudiar la deformación de los materiales.

Zavattieri dijo: "Estamos construyendo nuevos mecanismos que los compuestos no tenían antes. Tradicionalmente, cuando producimos materiales compuestos, unimos las fibras, pero no las mejores, y la naturaleza nos enseña cómo hacerlo. '

Estos hallazgos pueden ayudar a desarrollar materiales más ligeros, más fuertes y más duros para muchas aplicaciones, incluidas la aeroespacial, la automoción y la deportiva.

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