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  从石鳖身上获得灵感——1D打印出柔性护甲

  石鳖种多板纲海洋软体动物贴附力极强吸附在岩石上似块石板但身体十分柔软、伸曲性大在紧急时刻可卷成球状最近有科学家以石鳖独特身体构造为灵感依托1D打印技术制成款“合成聚合物护甲”旨在打造种能兼具防御和柔韧灵活全新型护甲

  在护甲长期以来发展史中防护与柔韧灵活完美融合直摆在设计者面前难题护具过硬会影响柔韧灵活性且过于笨重相反则又直接限制护甲防护作用那么此款柔性护甲怎样做到“鱼与熊掌兼得”呢?

  这先得从石鳖身体构造说起原来石鳖主体部位被1块覆瓦状排列组成坚硬壳板所保护着而外表能够运动“软肉”部位也被圈含有大量矿化鳞片外套膜紧紧包裹着该鳞片质地坚硬分布较为均匀且孔隙度极小几乎已知天然鳞甲中矿化程度最高而其能够高度弯曲特性又可帮助石鳖变成球状防御姿势因此在坐拥硬朗外表同时石鳖还能屈能伸业内人士感慨:“石鳖独特身体构造真可谓多功能护甲设计绝佳模型!”

  “石鳖局部平衡主要通过鳞片大小变化来控制因此其身体远端要保证柔韧灵活以此来积极适应地表粗糙性鳞片比例相对较少;身体近端需要重点保护因此会出现又大又厚鳞片”该研究团队采用纳米力学性能、三维几何等技术手段深入系统地研究分析同种类石鳖外套膜进步掌握其结构功能

  其实古代中亚地区斯基泰人早就知道这设计原理:在身体重要部位使用大块鳞片以更好地保护身体;在盔甲弯曲部位(如膝部和肩部)使用小块鳞片确保灵活此次相关研究团队通过进步解石鳖天然“装甲系统”几何和材料设计原理从而丰富拓展新代护甲发展设计空间在多次试验调整后最终以塑料为材质用1D技术打印制出柔性护甲

  避弹衣、训练服、护具……只有想到没有做到随着科学技术发展此柔性护甲或将成为未来护甲界耀眼“明星”

  王 宪 张 曦 李孝杰

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