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ヒューストン大学によると、研究者は、破壊せずに圧力下で折りたたむことができる新しいクラスのセラミック構造を開発しました。この技術の潜在的な用途は、医療用補綴物から、光の需要が高いが堅牢な材料が高い航空宇宙とロボット工学の衝撃に耐える成分にまで及びます。
伝統的にその脆弱性で知られているセラミックは、制約の下で突然壊れる傾向があり、これにより、高い影響環境や適応型アプリケーションでの使用が制限されます。しかし、それは、機械工学および航空宇宙工学の助教授であるマクス・ラーマンが率いるヒューストン大学の研究者チームの仕事と、ポスドク研究者のシャジェドゥル・ホーク・タクールのおかげで、すぐに変わる可能性があります。研究はそうでした 最近ジャーナルに掲載されました 高度な複合材とハイブリッド材料。
«セラミックは非常に便利です – 生体適合性があり、明るい条件で持続します – しかし、それらは壊滅的に失敗します、「ラーマンは説明します。」私たちの目標は、この残忍な失敗をより漸進的で安全な対応に変えることでした。»
これを行うために、チームは3Dで、折り紙Miura-Origom Motifに触発されたセラミック構造を印刷しました。次に、この構造をストレッチと生体適合性ポリマーで覆いました。結果：従来のセラミックが耐えられない制約に抵抗できる構造。それらが異なる方向に圧縮されたとき、コーティングされた構造が折りたたまれて形状を再開し、変化していないバージョンが逃げたり壊れたりしました。
«折り紙の幾何学 機械的適応性をもたらしました、「Thakurを指定します。」ポリマーコーティングは、突然の休憩を避けるのに十分な柔軟性を導入しました。»
研究者は、これらの構造を静的および周期的な圧縮下でテストし、コンピューターシミュレーションの経験をサポートしました。カバーされたバージョンは、特に元のセラミックが最も脆弱である方向において、より大きな粘り強さを体系的に示しています。
«折り紙は芸術であるだけでなく、生物医学的分野と工学の両方で、課題に近づく方法を変えることができる強力な設計ツールです。、「ラーマンを結論付けます。」この研究は、最も脆弱な素材であっても、折りたたみパターンがどのように新機能を開くことができるかを示しています。»
#研究者は3Dプリントされたセラミックの新しいカテゴリを開発しています