普渡大学科学家使用3D打印开发能量吸取材料

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打印能量吸取材料。这种材料可用于从地震建筑物到更安全的橄榄球头盔，以及许多其余应用。

    许多年来，三维印刷技术已被用于开发材料具备复杂的内部结构，和使用其余手段来制造没法实现这些材料。例如，迷你网格结构三维印刷，高度灵活，重量轻，在航空和汽车工程很是有用的。波音公司是利用3D打印技术，实现精确的设计，并经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现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相似的发展，但其独特的蜂窝状结构，使得这种材料具备极高的能量吸取能力。理论上，这样的蜂窝结构体能够缩放到任何尺寸，它有很是普遍的潜在用途。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。

这种材料的主要优势是，它能够只吸取能量，并且还与其余PXCMs材料不一样的是，它可重复使用，由于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。

虽然研究代表，PXCMs这种3D打印可用于各类用途，但科学家认可，这种材料来实现商业化还有不少工做要作。 PXCMs不一样的尺度具备能量吸取能力容许工程师利用它在结构设计，使结构也有这个很是有用的功能。 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，但如今还不能用于商业用途。

PXCMs三维结构，其中包括印刷来来回回能够收缩的扩展。 它有两个稳定位置或状态。 Zavattieri说。 当我把它时，它会移动到其余位置。若是要撤销这股力量，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，而后你能够有不少类似的结构结合起来灵活地设计成知足特定的要求。

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，有不少新的材料，如铝，镁和纤维加强复合材料，须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愈来愈重要的做用，反而会PXCMs材料结构结合，例如基础材料可提升其能量吸取能力。

此外，这种三维打印材料的蜂窝结构体也能够调节，以适应各类不一样的用途。研究人员认为，立方体，四面体和五边形等具备不一样的能量吸取特性。 事实上，咱们证实了PXCMs具备能量耗散水平，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，不管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，仍是用于人类的保护 qudream.cn。

研究人员将研究成果发表在总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