3D-tekniikat

Tutkijat 3D-tulosta luodinkestävät muovikerroksiset kuutiot

Tutkijat 3D-tulosta luodinkestävät muovikerroksiset kuutiot

Houstonin Rice-yliopiston 12 tutkijan ryhmä on käyttänyt 3D-tulostusta melkein luodinkestävän, muovista valmistetun materiaalin luomiseen. Romaanimateriaalit kestävät ammuttujen luotien ammuttua 5,8 kilometriä sekunnissa ja ovat erittäin puristettavissa hajoamatta.

LIITTYVÄT: MUSTA MUSTA: MITTAAVAT INSINÖÖRIT KEHITTÄVÄT MATERIAALIN NIIN TUMMAKSI, ETTÄ PYSY ASIAT

Tubulaanit

Materiaalit syntyivät, kun tutkijat päättivät testata teoreettista rakennetta nimeltä tubulaanit. Tämän rakenteen ennustivat jo vuonna 1993 kemisti Ray Baughman Texasin yliopistosta Dallasissa ja fyysikko Douglas Galvão Campinasin osavaltion yliopistosta Brasiliasta, molemmat uuden tutkimuksen päätutkijat.

Tubulaanit ovat teoreettisia mikroskooppisia rakenteita, jotka koostuvat silloitetuista hiilinanoputkista, ja tutkijat pyrkivät testaamaan, olisiko niillä samat ominaisuudet, kun niitä skaalataan tarpeeksi 3D-tulostusta varten. On käynyt ilmi, että he tekivät.

Tutkijat todistivat tämän ampumalla luoti kohti 5,8 kilometriä sekunnissa kahden kuution kautta. Yksi kuutio valmistettiin kiinteästä polymeeristä ja toinen polymeeristä, joka oli painettu tubulaanirakenteella.

Tutkijat kertoivat, että kiinteään polymeerilohkoon jäi "halkeamia, jotka etenivät koko rakenteen läpi". Tubulaanikuutio kuitenkin pysäytti ammuksen toisella kerroksellaan.

Riisin jatko-opiskelija ja pääkirjoittaja Seyed Mohammad Sajadi sanoi, että 3D-tulostusmenetelmä antoi tiimille mahdollisuuden hyödyntää tubulaanien ainutlaatuisia ominaisuuksia.

"On paljon teoreettisia järjestelmiä, joita ihmiset eivät voi syntetisoida", hän sanoi. "He ovat pysyneet epäkäytännöllisinä ja käsittämättöminä. Mutta 3D-tulostuksen avulla voimme silti hyödyntää ennustettuja mekaanisia ominaisuuksia, koska ne ovat topologian tulos, ei koon. "

Monet sovellukset

Uudella materiaalilla voi olla kauaskantoisia sovelluksia kaikilla teollisuudenaloilla, jotka vaativat kevyitä mutta sitkeitä materiaaleja.

"Tällaisten rakenteiden ainutlaatuiset ominaisuudet johtuvat niiden monimutkaisesta topologiasta, joka on mittakaavasta riippumaton", kertoi Rice-alumni Chandra Sekhar Tiwary, projektin vastaava tutkija ja nyt apulaisprofessori Intian teknologiainstituutissa Kharagpurissa. "Topologiaohjattu kuormankantokyvyn vahvistaminen tai parantaminen voi olla hyödyllistä myös muissa rakenteissa."

Tutkimus on julkaistu lehdessäPieni.


Katso video: Insinööriopintojen arkea, 3D-tulostus (Syyskuu 2021).