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模拟海螺壳结构MIT研发高强度3D打印材料

导读：日前，麻省理工学院的研究人员研究发现了一种具备海螺壳的韧性的材料，3D打印结构强度高达85%，有潜力创造先进的身体盔甲或头盔。

　　【中国智能制造网技术前沿】日前，麻省理工学院的研究人员研究发现了一种具备海螺壳的韧性的材料，3D打印结构强度高达85%，有潜力创造先进的身体盔甲或头盔。因为3D打印的使用可以与3D扫描的使用相吻合。因此这对于使用者来说具有佳的适应性，并且由于打印材料的海螺状层而具有先进的性能。

　　麻省理工学院的研究人员研究发现了一种具备海螺壳的韧性的材料，通过模拟通常在壳中发现的交叉的层，3D打印结构强度高达85%。研究人员Grace Gu，Mahdi Takaffoli和McAfee Engineering Markus Buehler教授认为，该材料具有潜在的应用于身体护甲的应用。

　　题为“分级增强的生物复合材料的抗冲击性”的文章已经在Advanced Materials中发表。

　　超强的韧性

　　该材料在没有压裂的情况下吸收和消除冲击能量。研究团队分析了海螺壳的特点，发现其的韧性包含在交替晶粒层中。根据本文，这种三层结构意味着裂缝和裂缝发现难以通过层次传播。

　　研究人员随后使用3D打印机打印此结构。该团队在计算机上模拟了外壳结构，然后使用了Stratasys Objet 500 3D打印机来创建一种模拟海螺多层结构。

　　麻省理工学院的研究人员过去已经转向使用3D技术来展示石墨烯复杂的几何形状。

　　滴塔测试

　　为了评估3D打印海螺状材料的韧性，通过基材比较，研究人员使用了一个滴塔。使用滴塔进行冲击试验，展示了多层材料能够以小的裂缝或断裂消除能量的能力。这些测试表明，在采用互锁螺纹的传统碳纤维布置下，海螺结构抗冲击性能好85%，优于70%。

　　加拿大麦吉尔大学的研究人员也通过3D拼接形状的ABS材料展示了骄人的成果。

　　3D打印螺旋壳结构应用

　　麻省理工学院的研究人员认为，开发的材料有潜力创造先进的身体盔甲或头盔。特别是因为3D打印的使用可以与3D扫描的使用相吻合。因此，研究人员解释了创建个性化头盔或身体护甲的可能性，这对于使用者来说具有佳的适应性，并且由于打印材料的海螺状层而具有先进的性能。

　　同样，美国足球设备制造商Riddell也宣布将使用3D扫描技术来创建定制的“飞行”头盔。据报道，3D扫描的使用希望通过减少头盔内的空气袋来改善配合和性能。

　　也许在未来，制造商可以并入麻省理工学院3D打印材料的海螺状结构。

　　(原标题：麻省理工学院研究人员发现3D打印海螺结构抗冲击性能可达85%)