材料创建从一个普林斯顿大学研究实验室的漏洞——但这并不是一件坏事。设计模仿木、骨和其他天然材料,多孔材料更轻比传统项目,可以方便地移植到结构与高需求地区提供更好的刚度。欧洲杯足球竞彩
新材料可能应用于欧洲杯足球竞彩整形外科手术和其他领域。图片来源:普林斯顿大学
这些多孔材料,由普林斯顿大欧洲杯足球竞彩学的科学家和乔治亚理工学院,包括旋节线微观结构网络专门设计的漏洞,可以调整完成增强行为在宏观水平上。
在一项新的研究报告在3月16日th期的《先进的材料,欧洲杯足球竞彩研究人员综合各种实现这些旋节线微观结构开发和原型面部整形外科植入物和结实的,轻量级组件的飞机。
固体和结构力学教授特兰托大学的大卫。Bigoni,他并没有参与到这项研究中,称为结果一个“突破”。
作者发现了一个聪明的方式与不同的体系结构允许连续之间的过渡区。这是最终的仿生智能的概念,所有的自然结构形式连续系统。自古以来这是事实——“自然非facit急变”自然不会让跳跃。
大卫。Bigoni,固体和结构力学教授特兰托大学
天然材料,包括木头、骨头、动物角和沙美元欧洲杯足球竞彩骨架,充满了漏洞。空的空间使材料轻质、旅行和在某些情况下,使体液通过毛欧洲杯足球竞彩孔。
在骨头,这些空间使重构的过程,呈现的骨骼密度或多或少对身体条件的反应。发展与类似的人工材料科学家的属性。欧洲杯足球竞彩
在这项新的研究中,团队模仿这些天然材料工程与不同形状的孔,微观结构,大小和方向。欧洲杯足球竞彩新产品被称为架构材料定制性能根据几何和材料的关系。欧洲杯足球竞彩孔的形状就像钻石(骨),列(木),球(如海胆的骨架)或扁豆(角)。
团队可以注入材料与刚度在各方向通过改变形状。他们监管材料的密度通过改变孔的大小和方向在对象领域以提高刚度不堪重负。
你有实际的结构和组织共同努力获得优越的性能。
费尔南多·塞·伐斯冈萨雷斯da贵妇,他的研究论文的第一作者和研究生,乔治亚理工学院的
表现出潜在的应用,科学家们设计,3 d打印的面部移植,像用于纠正明显的面部因车祸造成的损害。目前,外科医生使用或塑料开发多孔钛植入体通过漏洞使骨再生,但这些植入物不具备相同的可调谐性旋节线可实现的架构。
科学家与列,lentil-shaped洞集成部分开发一个足够刚性的植入忍受咀嚼的力量和有合适的大小洞促进骨骼生长和愈合。原型植入由光敏聚合物树脂;然而,它可以使用生物相容性材料3 d打印病人的未来。欧洲杯足球竞彩
科学家们说这个方法铺平了道路发展与许多类型的植入材料,因为几何和材料的混合使工程师能够调整性能。欧洲杯足球竞彩
这不是更好的基础材料。这是微尺度特性更好。理论上,我们可以使支架的材料- - - - - -最合适的是探索生物相容性材料。欧洲杯足球竞彩
艾米丽·桑德斯,这项研究的合作者和机械工程助理教授,乔治亚理工学院的
为了演示一个完全不同的使用,科学家们整合三种微观结构建立一个喷气发动机支架——飞机的一个重要部分,使发动机到位,必须健全以及轻量级。
我们有一个非常强大的技术,它结合了材料结构与优化在不同尺度及其与加法制造的集成。它可以有广泛的应用,它范围内,因此可以应用于纳米制造技术,以及中央和宏观尺度。
Glaucio Paulino,首席研究员和诞生e·奥古斯汀工程教授,普林斯顿大学
材料的一个核心方面的成功是微观结构的连续从欧洲杯足球竞彩一种形式转换到另一个相同的对象。突然之间交换微观结构没有连接网络的毛孔会导致沿着接缝材料撕裂。欧洲杯足球竞彩旋节线组成的材料微观结构也不太可能有脆弱的地方,因为洞随机发生,而不是在组织模式。
“一个主要部分是如何利用制造平台和[工作]数学这些架构的结构材料和链接这两个在一起,然后我们可以制造一些东西,”欧洲杯足球竞彩桑德斯说。
研究人员已经研究微观结构的进一步使用。目前,创新是在原型阶段,但他们渴望进一步测试材料的特性。欧洲杯足球竞彩
“我感兴趣的是了解基本的问题关于这些架构材料如何行为,”欧洲杯足球竞彩桑德斯说。
这项研究是支持部分由美国国家科学基金会资助。欧洲杯线上买球
期刊引用:
贵妇,f . V。等。(2022)Optimally-Tailored旋节线构架材料多尺度设计和制造。欧洲杯足球竞彩先进材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1002/adma.202109304。
来源:https://princeton.edu