新型防弹衣：3D打印格子可以阻止子弹射入

时间：2019-12-04 19:10 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

中国3D打印网12月4日讯，3D打印将另一种先前理论上的结构变成了固体，并且这次它能够偏转子弹，让子弹无法射入。赖斯大学的研究人员在1993年首次预测了微管的结构之后，成功地制造出了具有高抗冲击性和承重能力的轻质材料。该论文讨论了类似管状的结构，论文作者萨亚迪解释说：“有很多理论系统人们无法综合，它们仍然不切实际和难以捉摸。但是对于3D打印，我们仍然可以利用预测的机械性能，因为它们是拓扑的结果，而不是尺寸的结果。”基于微管的设计对象是由聚合物制成的，被证明在抵抗子弹方面比相同材料的固体块要好十倍。该研究为机械响应可调的材料的开发铺平了道路。
3D打印材料“独一无二”
肾小管是基于碳制成的富勒烯小管的复杂结构。由形成封闭圆柱体的分子组成。

单个富勒烯小管-纳米管结构。图片来自NASA
新泽西州的Allied Signal Inc.的RHBaughmana和DSGalvão以及圣保罗的Física研究所最早在1993年预测了所谓的微管素的结构和性质。尽管如此，碳微管素尚未建立，但赖斯（Rice）的新研究是最早使用这种结构作为物理物体灵感的研究之一。在实验中，Sajadi等人。使用3D打印的聚合物和类似管状的设计制作了多孔立方体。然后对这些立方体进行测试，并与由相同基材制成的实心立方体进行比较。当被压缩时，微管的孔结构允许立方体塌陷，而不是像固体立方体那样破裂。当这些块被弹丸击中时，观察到类似的效果。弹丸以每秒5.8公里的速度射击，产生了裂纹，裂纹扩展到了整个固体材料块。在微管立方体中，子弹仅卡在结构的第二层内。

与撞击后相同材料的固体块相比，莱斯大学在撞击后生成的管状微管状聚合物立方体（灰色）。 Jeff Fitlow摄
根据研究合著者彼得·布尔（Peter Boul）的说法：“这些3D打印结构的抗冲击性使它们具有自己的特色。”
新型的触感和耐用材料？

作为一项初步研究，Rice团队发现将类似管状微管的结构应用于由不同聚合物，陶瓷和金属制成的产品的设计具有巨大潜力。赖斯校友和共同负责人Chandra Sekhar Tiwary解释说：“此类结构的独特特性来自其复杂的拓扑结构，而拓扑结构与尺寸无关。拓扑控制的增强或改善承载能力也可能对其他结构设计有用。”

而中国3D打印网则认为，这项目研究对新型防弹衣的发展有着重要意义。

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