3D列印將武俠小說中的「軟蝟甲」變成現實!鏈甲編織物可以在壓力下變硬,還可回復柔軟狀態

3D列印將武俠小說中的「軟蝟甲」變成現實!鏈甲編織物可以在壓力下變硬,還可回復柔軟狀態

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武俠小說中,「軟蝟甲」用金絲和千年藤枝混編而成,刀槍不入,可防內家拳掌,可謂堅固柔軟輕便又保暖。而英國《自然》雜誌11日發表的一項材料學最新研究中,就描述了科學家研發的一種仿「鎖子甲」(鏈甲)高科技材料,該材料能從柔軟、可彎曲的狀態變成堅硬的狀態,實現強載重,之後還能再從堅硬變回柔軟的狀態。這種材質將能用於各種機器人和醫療場景,預示著可重構穿戴式結構的光明前景。 

圖為3D列印的會在壓力下變硬的「鎖子甲」面料。圖片來源:《自然》網路版

被黃蓉一穿成名的「軟蝟甲」是桃花島的鎮島之寶,刀劍拳掌都不能損其分毫。這種特殊的材料原本只存在於小說之中,不過借助智慧科技材料,其有了實現的可能。普通材料和織物的特性,通常是由材質的天然特性和編織結構共同決定的;而智慧型材料則是指具有適應性的材質,比如可根據外在刺激發生改變的材質。 

美國加州理工學院研究人員契艾拉·達拉里奧及其同事,此次設計了一種由3D列印的聚合物元素(而非織物)連鎖而成的材料,這種材料能在柔軟和堅硬的形狀間逐漸切換。 

當處於天然狀態時,這種材料易彎折,能披掛在複雜物體表面。處於壓縮狀態時,材料的連鎖顆粒會擠在一起,堅硬度是鬆散狀態下的25倍左右。最後得到的結構其最大載重量為自身重量的30倍以上。研究人員認為,未來的可重構材料需要貼合人體,或是能在形成複雜結構後固定住,而此次這種3D列印「軟蝟甲」的新特性,預示了穿戴式可重構結構的光明前景。 

在論文隨附的新聞與觀點文章中,法國格勒諾布爾-阿爾卑斯大學研究人員拉倫特·奧吉斯寫道,這種材料有望用於製造「面向生物醫學、運動或軍事應用的外骨骼」,或是搭建臨時性避難所等。

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