普渡大学科学家使用3D打印开发能量吸收材料

近日，美国普渡大学Purdue大学的研究人员联手与通用汽车公司已研制出一种新型的3D打印能量吸收材料。这种材料可用于从地震建筑物到更安全的橄榄球头盔，以及许多其他应用。

    许多年来，三维印刷技术已被用于开发材料具有复杂的内部结构，和使用其他手段来制造无法实现这些材料。例如，迷你网格结构三维印刷，高度灵活，重量轻，在航空和汽车工程非常有用的。波音公司是利用3D打印技术，实现精确的设计，并通过几家公司与材料的结构复杂的一个，这架飞机制造商最近展示了其所谓的世界上最轻的金属，微型电网3D打印材料。

    普渡大学和通用汽车公司的3D打印材料，在功能上与波音公司的微型电网类似的发展，但其独特的蜂窝状结构，使得这种材料具有极高的能量吸收能力。理论上，这样的蜂窝结构体可以缩放到任何尺寸，它有非常广泛的潜在用途。例如，这种相转化多孔材料PXCMs小尺寸，可用于头盔的制造，以提供更大的减震和最小化头部受伤;这是一个大的结构，可用于建筑外墙，遏制大地震的破坏性影响。

这种材料的主要优点是，它可以只吸收能量，而且还与其他PXCMs材料不同的是，它可重复使用，因为它不产生不可逆的变形。 Lyles土木工程，美国普渡大学副教授巴勃罗Zavattieri说。

虽然研究表明，PXCMs这种3D打印可用于各种用途，但科学家承认，这种材料来实现商业化还有很多工作要做。 PXCMs不同的尺度具有能量吸收能力允许工程师利用它在结构设计，使结构也有这个非常有用的功能。 Nilesh通用汽车全球研发中心智能材料与结构D组Mankame说，目前它在基础材料研究领域，有很大的发展前景，但现在还不能用于商业用途。

PXCMs三维结构，其中包括印刷来来回回可以收缩的扩展。 它有两个稳定位置或状态。 Zavattieri说。 当我把它时，它会移动到其他位置。如果要撤销这股力量，这种结构将回到原来的位置，这一机制被认为是亚稳态或双稳态的，然后你可以有很多相似的结构结合起来灵活地设计成满足特定的要求。

研究人员对这种柔性材料信心的前景。 这样的行为的由单位能量耗散能力与基底材料的固有能量的机械结构耗散能量叠加。 Mankame说，有很多新的材料，如铝，镁和纤维增强复合材料，需要更多的内部耗能行业，如交通运输，军事和建筑行业中扮演着越来越重要的作用，反而会PXCMs材料结构结合，例如基础材料可提高其能量吸收能力。

此外，这种三维打印材料的蜂窝结构体也可以调节，以适应各种不同的用途。研究人员认为，立方体，四面体和五边形等具有不同的能量吸收特性。 事实上，我们证明了PXCMs具有能量耗散水平，这是用于更宽范围的域的同传统的金属蜂窝状结构体打开门，无论是制造高层建筑用被动能量阻尼博士生大卫雷斯特雷波说，还是用于人类的保护 qudream.cn。

研究人员将研究成果发表在整体上的极端力学快报九月杂志，论文题目是相转换多孔材料一期改造多孔材料。

来源:趋梦工厂 3D打印服务平台