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麥克吉爾大學工程師使用3D打印制作不滲透的魚鱗手套

時間:2017-09-17 21:30 來源:中國3D打印網 作者:中國3D打印網 閱讀:
     蒙特利爾麥克吉爾大學的一隊機械工程師團隊在動物王國中汲取靈感來發展新的3D打印裝備。乍一看,海螺殼、魚鱗和蜘蛛絲與防彈背心、運動頭盔和防護手套沒有多大關系。但據麥吉爾大學的工程師Francois Barthelat告訴我們這些有關連。

     “自然已經經過幾百萬年發展,”Barthelat說。”無論是貝殼、鱗片或蜘蛛絲的形式,動物的自然“盾牌”對于抵御風浪和食肉動物鋒利的牙齒和爪子是必不可少的。我的創作靈感來源于這些。現在,Barthelat是利用這些新發來探索制造人類盔甲的新框架。作為機械工程師的他指出,這可能性是巨大的。

麥克吉爾大學工程師使用3D打印制作不滲透的魚鱗手套

     以鱷雀鱔為例。這種魚類原產于路易斯安那和德克薩斯水域,作為一種天然的盔甲,它身上的鱗片幾乎堅不可摧,比大多數一魚的鱗片更堅硬,雀鱔的鱗片堅硬到那種程度?甚至一刀不能切的。幾乎感覺像牙齒。該小組的測試是用一個簡單的針來刺。麥吉爾工程師最初開始對鱸魚實驗,較堅固,他們測試了不同種類的普通魚。小針基本上會拆斷。而更大的鋼針也無法刺入的長嘴鱷雀的硬鱗。

麥克吉爾大學工程師使用3D打印制作不滲透的魚鱗手套

      這真的令人印象深刻,Barthelat和他的同事們開始模仿鱷雀的重皮。該小組迄今一直致力于完善尺度的復雜排列:它們是在橡膠墊上3D打印塑料鱗片,然后調整大小、間距、形狀和厚度,以確定哪些版本執行得最好。嘗試了幾個不同的安排,工程隊發現最強的鎧甲是那些最接近真正雀鱔鱗片。原來,小規模,就越難打破。類似于魚鱗的重疊比例,通過更好的分配力,也顯示出相當大的強度。

    現在Barthelat和他的同事現在已經用陶瓷來生產這種魚鱗,然后粘到纖維手套,用于處理尖銳的物體。然而,芳綸手套并不能使穿戴者立于不敗之地:盡管手套幾乎不可能用刀刺穿過,但針很容易穿過芳綸纖維的線。這意味著清理公園或分類回收的工人面臨危險,即使是一根被忽視的針頭也可能造成相當大的損失。

麥克吉爾大學工程師使用3D打印制作不滲透的魚鱗手套

      接下來barthelat要做的是解決材料本身的問題。他的目標是最終制造手套可以保護佩戴者這被針來些小而尖的物體穿過,而且琮要柔韌十足,讓他們可以靈活地地運動。現在通過電流原型鑲嵌激光切割鋁氧化膜的尺寸為2毫米,更小的尺度將手指關節周圍地區是有用的。現在該手套在標準測試。

     現在做好了防護手套,Barthelat認為裝甲防彈背心和手套原理一樣,工程師設計的鱗片可以幫助防止刺傷,也可以用來制作更標準盔甲。他說:“如果我們能解決手套和手指的仿生設計問題,那么我們就可以很好地處理保護身體上的任何東西。”。

    中國3D打印網譯自:3ders.org  轉載需注明出處!

(責任編輯:admin)

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