仿軟體動(dòng)物的柔性鎧甲
石鱉長(zhǎng)約1至2英寸,有一系列八塊大殼板,并由較小且更靈活的鱗片圍成一圈。軟體動(dòng)物是3D打印盔甲背后的靈感源泉。| 來(lái)源:弗吉尼亞理工大學(xué)
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《自然-通訊》本周發(fā)表的一篇論文Bioinspired design of flexible armor based on chiton scales報(bào)道了一種以海洋軟體動(dòng)物石鱉的環(huán)帶為靈感的新型柔性鎧甲。
生物學(xué)一直是鎧甲設(shè)計(jì)的靈感來(lái)源,但靈活性永遠(yuǎn)是鎧甲開(kāi)發(fā)的一個(gè)主要問(wèn)題。已知石鱉背部有較大的殼板能起到保護(hù)作用,但它們還有成排的礦化鱗片可以保護(hù)未受殼板覆蓋的部位。
Ling Li和同事分析了石鱉如何能在演化出自我保護(hù)機(jī)制的同時(shí)維持著一定的活動(dòng)度。作者利用多項(xiàng)技術(shù)研究了不同石鱉物種的礦化鱗片的結(jié)構(gòu)和功能,隨后設(shè)計(jì)并3D打印了一款合成聚合物鎧甲,進(jìn)一步分析了這些鱗片結(jié)構(gòu)和功能。研究團(tuán)隊(duì)還演示了這種3D打印的柔性鎧甲可作為護(hù)膝,保護(hù)身體不被碎玻璃劃傷。
3D打印的柔性鎧甲在碎玻璃上的演示。| 來(lái)源:弗吉尼亞理工大學(xué)
雖然作者開(kāi)發(fā)的鎧甲為塑料材質(zhì),但3D打印不同材料的潛力意味著該研究提出的設(shè)計(jì)原理有望應(yīng)用于其他功能性原型的設(shè)計(jì)。
注:本文轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)“Nature自然科研”。