质料
来源:必发bf88官网登入 | 时间:2025-01-25 10:34:42

  美国加州理工学院的考虑职员创造了一种新型质料“多链架构质料”(PAMs),能正在流体与固体状况间自正在切换。

  3.通过调动形势或晶格联贯式样,考虑职员能够直接影响质料的行动,使其正在分别条款下发挥出流体和固体之间的过渡个性。

  4.因为PAMs拥有特有的能量接收个性,它们正在防护装置、生物医学开发和呆板人技巧等规模拥有普通的行使潜力。

  IT之家 1 月 22 日音讯,美国加州理工学院 Chiara Daraio 实践室的考虑职员创造了一种新型质料,这种质料正在应力影响下发挥出特有的性子,可以正在某些条款下像流体相通活动,而正在其他条款下则像固体相通平静。

  据IT之家知道,这种被称为“多链架构质料”(Polycatenated Architected Materials,简称 PAMs)的更始物质,集合了流体的柔性和固体的平静性,使其正在防护装置、生物医学开发和呆板人技巧等多个规模拥有普通的行使潜力。

  为了更好地体会这种质料,加州理工学院的考虑团队起首通过估计谋略机筑模策画了 PAMs,模仿了楷模晶体物质的晶格机合。然而,与拥有固定粒子的古代晶体分别,PAMs 由彼此纠缠的环或笼状机合构成,这使得其内部元素之间可以产生更动态的彼此影响。

  考虑团队使用先辈的 3D 打印技巧,应用丙烯酸聚集物、金属等多种质料,将这一策画变为实际。他们筑造了直径约 5 厘米的幼型立方体或球体原型,并对其举办了多种应力测试以窥察其反映。

  Daraio 实践室的博士后学者周文杰(Zhou Wenjie Zhou,音译)注意描摹了实践历程:“咱们从压缩开首,每次渐渐添补压力。然后测试了大略的剪切力,即施加横向力,近似于试图扯破质料。结尾,咱们举办了流变学测试,窥察质料正在改变影响下的反映,先平缓改变,然后渐渐加快和加紧。”

  实践结果显示,PAMs 可以依据施加的应力正在流体和固体状况之间切换。周文杰说明说,正在剪切应力下,PAMs 发挥得像水相通“零阻力”,由于其内部组件像链条相通彼此滑动;而正在压缩下,这些机合则变得一律刚性,发挥出固体的个性。

  Chiara Daraio 将 PAMs 描摹为“一种真正的新型物质”。她指出,与固体晶格或像大米、咖啡如此的颗粒质料分别,PAMs 集合了这两者的个性。PAMs 中的粒子像晶体机合相通联贯,但又能够自正在挪动和滑动,从而造成一种可以正在分别状况之间切换的动态质料。Daraio 还夸大,PAMs 拥有高度的可定造性:“你能够用优柔的质料或硬质质料打印它们。”她显露,通过调动形势或晶格联贯式样,能够直接影响质料的行动,使其正在分别条款下永远发挥出流体和固体之间的过渡个性。

  Daraio 进一步指出,PAMs 的考虑拥有紧张的科学意旨:“正在过去的 20 到 30 年里,筑构化质料不绝是一个紧张的子规模。”PAMs 的特有之处正在于它补充了颗粒质料和弹性可变形质料之间的空缺,代表了一个“令人耽溺的前沿规模”,不妨从头界说科学和工程中的质料分类和个性。

  PAMs 的潜正在行使畛域普通,但目前仍处于寻求阶段。Daraio 夸大了这种质料的特有本能:“这些质料拥有特有的能量接收个性。因为每个元素都能够相对滑动、盘旋和重组,它们可以极度高效地耗散能量。”这一个性使其正在防护装置(如头盔)和包装质料中拥有超越现有泡沫质料的潜力。

  其余,对 PAMs 的微观考虑还声明,这种质料可以对境况刺激作出主动反映。它们正在电荷和物理力的影响下会膨胀或减少,这为其正在生物医学开发和软体呆板人等规模的行使供应了不妨性,由于这些规模对证料的适合性恳求极高。

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