UW研究人员测量微观粒状晶体的动态

欧洲杯足球竞彩对动态载荷做出反应的材料可以更好地保护军事车队,减少车辆振动,并可以使建筑物在地震中相对安全。

微观粒子晶体在激光超声波实验设置中。晶体中的鲜艳颜色是由于华盛顿的光学衍射。(信誉:华盛顿大学)

粒状材料,这是一组欧洲杯足球竞彩从砂粉末到微小的玻璃珠,以令人难以置信的复杂方式相互欧洲杯猜球平台作用,因此是最不公知的物质之一。然而,这种复杂的物理学提供了具有特殊性质的巨大可能性,例如以独特定制的方式占用冲击能量的能力。欧洲杯足球竞彩

是第一次,机械工程师在华盛顿大学已经研究了2D微观粒状晶体中的集体颗粒振动,这是一种特殊类型的设计者颗粒材料。欧洲杯足球竞彩该研究已在物理审查信中报告。

预测这种微观颗粒的能力和见解如何用施加的力铺平了生产的方法,可以生产可用于各种应用中的新材料,例如信号处理,影响缓解,疾病诊断,更可欧洲杯猜球平台控的固体火箭推进剂欧洲杯足球竞彩,命名几个。

颗粒状材料的一个独特特性是它们是动态响应的,这意味着当它们受欧洲杯足球竞彩到更猛烈的撞击时,这些材料会以不同的方式做出反应。

你可以拿一支铅笔穿过沙袋,但同时它也可以挡住子弹。所以在某种程度上,我们试图做的是用一种知情的方式来建造更好的沙袋。

Nicholas Boechler,华盛顿大学机械工程助理教授

机械工程团队观察到含有比人类血细胞还小的球体的微尺度颗粒晶体与含有更大颗粒的颗粒材料相比具有不同的物理现象。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台在这里,粘附力起着更关键的作用。当施加力时,小粒子会以复杂的模式共振,相互碰撞,包括旋转和水平运动的组合,以及上下运动欧洲杯猜球平台。

这种材料具有我们通常在玻璃或金属等固体材料中看不到的特性。你可以把它想象成所有这些不同的旋钮,我们可以转动这些旋钮,让材料做我们想做的事情。

摩根Hiraiwa,华盛顿大学机械工程博士生

研究人员通过自组装开发了二维有序的小尺寸玻璃球层,这意味着无数的粒子在合适的条件下自己组装成一个更大的功能单元。欧洲杯猜球平台Boechler说,使用传统的制造方法来设计大量由微小颗粒制成的材料,比如汽车面板,是不可行的,因为这将涉及大量的时间。欧洲杯猜球平台相比之下,自组装提供了一种更快、可扩展、更便宜的方法来开发微结构材料。欧洲杯足球竞彩

研究人员利用激光超声波方法在相互作用时观察微小粒状颗粒之间的动态。欧洲杯猜球平台这涉及通过晶体传递激光产生的声波,然后采用单独的激光来选择微小颗粒的极小振动。欧洲杯猜球平台

虽然已经通过研究人员研究了含有大颗粒的粒状晶体的动态,但这是在微晶微晶中观察和研究这种复杂动态的第一次,这提供了与其欧洲杯猜球平台较大的对应相反的益处。微米晶体的小尺寸使得它们更容易将它们纳入多种材料,包括涂层,并且它们也能够在较高频率下谐振,使它们非常有用的信号处理和其他类型的应用。欧洲杯足球竞彩

较大的系统对于建模非常好,但可能难以融入许多潜在产品。

Nicholas Boechler,华盛顿大学机械工程助理教授

到目前为止,研究人员使用低振幅的波来进行实验。他们的下一步将涉及探索三维晶体中的非线性、高振幅区,在那里颗粒粒子移动得更强烈,并可能导致更有趣的动力学。欧洲杯猜球平台

最终,我们的目标是利用这些知识开始设计具有新特性的材料。欧洲杯足球竞彩例如,如果你能设计一种具有独特的冲击吸收能力的涂层,它的应用范围可能从航天器微陨石屏蔽到改进的防弹背心。

Nicholas Boechler,华盛顿大学机械工程助理教授

美国陆军研究办公室和华盛顿欧洲杯线上买球特区研究基金会国家科学基金会资助了该研究。

其他合著者包括博士后研究员Maroun Abi Ghanem;华盛顿大学机械工程系博士生Amey Khanolkar和Sam Wallen;以及麻省理工学院化学系的研究科学家阿列克谢·马兹涅夫。

告诉我们你的想法

您是否有审核,更新或您想要添加此新闻故事的任何内容?

离开你的反馈
提交