研究人员使用3D打印模型来测试新的轻量化材料的强度。
当你想到力量时,你可能会想到一些密集而沉重的东西,比如钢铁。嗯,麻省理工学院的工程师创造了有史以来最坚固的材料之一,但它更像是泡沫Nerf玩具,而不是金属梁。
研究人员利用已经被公认为世界上最强的二维材料的石墨烯薄片,创造出一种类似珊瑚的海绵状形状。结构工程师和材料科学家将把它视为另一种东西:圣杯。
这是因为奇怪的多孔形状比钢强10倍,而且非常轻,密度仅为钢的5%。
Markus Buehler在发布会上说:“我们所做的是实现将这些2D材料转化为三维结构的愿望。布勒是麻省理工学院土木与环境工程系主任,也是本月发表在《科学进步》杂志上的一篇关于这项工作的论文的合著者。
如果你能用这些东西做一个结构梁,它就足以承受半角力拖车的重量,但你也可以弯下腰把它捡起来。它的重量不会超过一个沉重的行李。
研究人员发现,这种新材料的秘密酱汁与其形状有关,而不是与石墨烯本身有关。
石墨烯组件的三维石墨烯组件和扫描电镜图像
布勒说:“你可以用任何东西代替材料本身。“几何是主导因素。这是一种有可能转移到许多事情上的东西。”
他认为,将几何形状应用于不同的金属或聚合物可以使它们获得同样的强度。例如,可以使用多孔形状创建混凝土桥梁,使其更坚固、更轻、同时更好地绝缘。
所以以后要小心。看起来像Nerf玩具的材料实际上可能远不那么宽容,如果这些东西能够进入市场的话。
看看下面的视频,看看团队是如何使用3D打印的模型来测试不同几何形状的强度的。
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