鄭州3D打印講解模擬蝦殼的螺旋形分層來(lái)提升3D打印的強(qiáng)度

2022-03-15

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鄭州3D打印講解模擬蝦殼的螺旋形分層來(lái)提升3D打印的強(qiáng)度

人的骨骼如果螺旋分層了，那么其結(jié)果就是發(fā)生螺旋式骨折（骨頭在受到扭轉(zhuǎn)暴力后發(fā)生的骨折）。不過(guò)，對(duì)于甲殼類(lèi)動(dòng)物的外骨骼來(lái)說(shuō)，螺旋分層更像是一種特意的功能性設(shè)計(jì)，可以使他們的外殼更加堅(jiān)硬。

蝦、龍蝦、螃蟹等甲殼類(lèi)動(dòng)物的外骨骼由甲殼素蛋白纖維組成，這些纖維呈螺旋狀分層，也被稱(chēng)為布利根結(jié)構(gòu)。

當(dāng)它們的外骨骼受到?jīng)_擊并出現(xiàn)裂縫時(shí)，裂縫不會(huì)像一塊木頭那樣，直接穿過(guò)所有層。相反，裂縫在結(jié)構(gòu)中按照層數(shù)螺旋上升?！傲芽p不會(huì)變成單一的大裂縫，而是形成許多較小的裂縫，從而吸收撞擊時(shí)產(chǎn)生的能量?！?普渡大學(xué)的研究人員寫(xiě)道。

普渡大學(xué)工程學(xué)教授巴勃羅·扎瓦特里（Pablo Zavattieri）領(lǐng)導(dǎo)的研究小組對(duì)甲殼動(dòng)物的外殼進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究，并將這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用到了3D打印當(dāng)中。經(jīng)過(guò)測(cè)試，加入了布利根結(jié)構(gòu)的3D打印件，其強(qiáng)度有了一定程度的提升。大自然果然時(shí)人類(lèi)的好老師。

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