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手机跌落不碎屏 新材料可吸收冲击能量达96%


科技日报讯 (实习采访人员卢子建)近日 ， 蒙特利尔工程学院的一个科研团队在<细胞报告物理科学>杂志上发表了一项最新研究成果 ， 称他们利用增材制造的方式 ， 发明了一种新型复合材料 。 该材料可吸收高达96%的冲击能量 ， 且材料不会破碎 。 这种材料的出现使生产更加耐用的智能手机保护屏成为可能 。
研究人员表示 ， 该材料的设计灵感来源于蜘蛛网和其惊人的特性 。 弗里德里克·高斯林教授称 ， 蜘蛛网可以在其丝蛋白内部的分子层面 ， 通过牺牲性连接进行变形 ， 因此可以抵抗昆虫撞击时产生的冲击力 ， 而正是这一特性启发了他们 。
该研究意在展示如何将塑料织带与玻璃面板相结合 ， 从而避免面板在受到撞击时破碎 。 聚碳酸酯加热后 ， 会变得像蜂蜜一样黏稠 。 利用该属性 ， 高斯林教授的团队使用3D打印机来“编织”一系列厚度小于2毫米的纤维 ， 然后在整个网络凝固之前 ， 快速垂直打印一系列新的纤维 。
当3D打印机将打印材料缓慢挤出形成纤维时 ， 熔化的塑料会形成圆形 ， 最终形成一系列环 。 “一旦硬化 ， 这些环就会变成牺牲性连接 ， 从而赋予纤维更大的强度 。 当碰撞发生时 ， 这些牺牲性连接会吸收冲击能量并断裂 ， 以维持纤维的整体完整性 ， 与丝蛋白类似 。 ”高斯林教授解释说 。
研究的主要作者邹世波(音译)将一系列纤维网嵌入透明树脂板 ， 然后进行了冲击试验 。 结果 ， 这种晶片可分散多达96%的冲击能量而不会破裂 ， 只是在某些地方变形 ， 从而保持了晶片的整体完整性 。
其实 ， 早在2015年发表的一篇文章中 ， 高斯林教授的团队就展示了制造这些纤维的原理 。 此次发表的文章则揭示了当这些纤维缠结成网时如何表现其性状 。
高斯林教授认为 ， 除智能手机屏幕 ， 该材料还可用于制造新型防弹玻璃、飞机发动机的保护涂层等 。
手机跌落不碎屏 新材料可吸收冲击能量达96%
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【手机跌落不碎屏 新材料可吸收冲击能量达96%】


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