【行业动态】研究3D打印锁子甲为下一代智能织物
栏目:行业动态 发布时间:2021-10-08 01:39
这种织物由尼龙塑料凑集物八面体3D打印而成,这些八面体互相交叉,能够形成一种刚性组织,其硬度是废弛时势的25倍。动作一种可穿着的组织性织物,这项开垦可认为下一代织物铺平...

  这种织物由尼龙塑料凑集物八面体3D打印而成,这些八面体互相交叉,能够形成一种刚性组织,其硬度是废弛时势的25倍。动作一种可穿着的组织性织物,这项开垦可认为下一代织物铺平道途,这些织物或许变硬以守卫穿着者免受撞击或餍足特地的承主要求。

  这种织物有大概被用于防弹或防刺背心、医疗扶助以及用于高报复性运动或职责处所(如修立工地)的守卫性外骨骼。

  合连职员说:有了一种轻质和可调治的工程织物--很容易从柔嫩变为坚硬--咱们能够用它来处置病人和老龄生齿的需求,比方,成立能够助助他们站立、搬运货品和协助他们完工平时职责的外骨骼。”

  科学家们的硬化织物的灵感来自于古代的链式盔甲,由3D打印的空心尼龙塑料凑集物八面体--一种具有八个相称的三角形面的形势--互相交叉构成。基于 阻碍蜕化 的科学观念,当柔嫩的织物被包裹正在一个天真的塑料封套内并举办真空包装时,它就会形成坚硬的刚性组织。

  正在这一蜕化流程中,跟着包装密度的扩张,颗粒从好似流体的软态转换为好似固体的硬态,然而平日固体颗粒关于可穿着利用来说太重了。

  为清楚决这个题目,探求职员安排告终构化的尼龙凑集物颗粒,每个颗粒由空心框架构成,形势为环形、卵形、正方形、立方体、金字塔和其他由八面体构成的形势,能够互相锁定。然后,这些组织被3D打印成单件,变成具有高拉伸刚度的低密度链式织物。

  为了正在织物的重量和天真性之间博得理思的平均,科学家们对每个颗粒的均匀接触点的数目举办了修模,并考查了每个组织正在对施加的压力作出反适时的弯曲水准。为了局限织物的硬度,他们随后将其封装正在一个天真的塑料封套中,并应用真空压实它。这种压力扩张了织物的包装密度,使每个颗粒与相邻的颗粒有更众的接触,导致组织的硬度比其 软 时势高25倍。

  咱们思成立或许依据指令改造硬度的质料,合连职员说,咱们思创作一种织物,以可局限的式样从柔嫩和可折叠形成刚性而且能够承重。

  3D打印的织物或许经受1.5公斤的负荷,是其自己重量的50众倍。为了测试质料的刚度和强度,科学家们将一个重达30克的钢球以每秒三米的速率扔到了链状织物上。正在刚性的情形下,撞击使织物变形仅3毫米,与织物松开时侦察到的26毫米的变形比拟,穿透深度省略了六倍。

  正在用塑料凑集物八面体揭示了他们的观念后,科学家们还愿望用百般金属来复制可穿着的组织性织物。

  合连职员说:受古代链式盔甲的发动,咱们应用了塑料空心颗粒,这些颗粒互相交叉,以加强咱们可调控织物的刚度。为了进一步普及质料的刚度和强度,咱们现正在正正在探求由网罗铝正在内的百般金属制成的织物,这可用于须要更高负载才华的更大周围的工业利用,如桥梁或修立。

  为了实行这一方向,该团队曾经用铝3D打印了锁子甲,并得胜外明,正在连结与尼龙一样的天真性和柔嫩本能的同时,它能够被卡正在硬度更高的组织中。

  这种3D打印的金属链式包裹质料有大概被用于防弹衣等利用,以防守锐利物体的硬性和高速撞击。关于这些情形,锁子甲质料能够由芳纶纤维制成,也被称为凯夫拉,平日用于防弹背心。

  预计另日,科学家们将寻求改革他们的链式织物的本能,并探究进一步普及其硬度的本领,如通过磁力、电力或温度。

  3D打印曾经被用于创修百般分别用处的织物。比方,麻省理工学院的探求职员先前开垦了一种天真的、可3D打印的网状织物,声称其 像皮肤相似柔嫩,有大概用于成立医疗装备、可穿着支架和植入式装备。

  同时,凑集物专家和科思创撮合开垦了基于TPU的凑集物的3D打印织物,动作古代编织技能的一种更环保的代替品。这种3D打印织物被安排用于古代的临盆线,能够毗邻到其他衣物上,如鞋、包和帽子。

  时尚安排师和探求员对3D打印正在时尚和纺织品安排中的利用也举办了一段时期的探究,其论文探求了3D打印安排与人体之间的联系,以及怎么正在3D打印纺织品中实行滚动性。