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          手機跌落不碎屏 新材料可吸收沖擊能量達96%

          發布時間:2020年11月09日 10:50 來源:科技日報

            科技日報訊 (實習記者盧子建)近日,蒙特利爾工程學院的一個科研團隊在《細胞報告物理科學》雜志上發表了一項最新研究成果,稱他們利用增材制造的方式,發明了一種新型復合材料。該材料可吸收高達96%的沖擊能量,且材料不會破碎。這種材料的出現使生產更加耐用的智能手機保護屏成為可能。

            研究人員表示,該材料的設計靈感來源于蜘蛛網和其驚人的特性。弗里德里克·高斯林教授稱,蜘蛛網可以在其絲蛋白內部的分子層面,通過犧牲性連接進行變形,因此可以抵抗昆蟲撞擊時產生的沖擊力,而正是這一特性啟發了他們。

            該研究意在展示如何將塑料織帶與玻璃面板相結合,從而避免面板在受到撞擊時破碎。聚碳酸酯加熱后,會變得像蜂蜜一樣黏稠。利用該屬性,高斯林教授的團隊使用3D打印機來“編織”一系列厚度小于2毫米的纖維,然后在整個網絡凝固之前,快速垂直打印一系列新的纖維。

            當3D打印機將打印材料緩慢擠出形成纖維時,熔化的塑料會形成圓形,最終形成一系列環!耙坏┯不,這些環就會變成犧牲性連接,從而賦予纖維更大的強度。當碰撞發生時,這些犧牲性連接會吸收沖擊能量并斷裂,以維持纖維的整體完整性,與絲蛋白類似!备咚沽纸淌诮忉屨f。

            研究的主要作者鄒世波(音譯)將一系列纖維網嵌入透明樹脂板,然后進行了沖擊試驗。結果,這種晶片可分散多達96%的沖擊能量而不會破裂,只是在某些地方變形,從而保持了晶片的整體完整性。

            其實,早在2015年發表的一篇文章中,高斯林教授的團隊就展示了制造這些纖維的原理。此次發表的文章則揭示了當這些纖維纏結成網時如何表現其性狀。

            高斯林教授認為,除智能手機屏幕,該材料還可用于制造新型防彈玻璃、飛機發動機的保護涂層等。

          (編輯:裴春梅)
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