科學家受人體骨骼啟發(fā) 研發(fā)出更堅固的3D打印材料

來源：cnBeta

康奈爾大學、普渡大學和凱斯西儲大學的科學家們創(chuàng)造了一種新的3D打印材料，其設計靈感來自人體骨骼。研究小組說，骨骼和3D打印建筑有一些共同點。它們的內部都有柱和梁，并且決定了它們的使用壽命。

研究小組表示，模擬人體骨骼如何處理一生的磨損，他們可以拿出3D打印的輕質材料。這種材料的使用壽命足夠長，可以在建筑物，飛機和其他結構中更實際地使用。研究小組發(fā)現(xiàn)，通過模擬人體骨骼相關機制，人造材料的使用壽命可能會延長100倍。

科學家表示，骨頭是一棟建筑，它的柱子承載著大部分的負載，并使用梁將這些柱子連接起來。骨的耐用性來自稱為小梁的海綿狀結構。這是相互連接的垂直板狀支撐桿和水平桿狀支撐桿的網(wǎng)絡，它們充當圓柱和梁。小梁越密集，日?；顒又泄趋赖膹椥跃驮酱?。

研究小組發(fā)現(xiàn)，在骨骼中，看似微不足道的水平支柱增加了骨骼的疲勞壽命。研究小組確定，水平支柱在人體骨骼中的作用可能比之前想象的更為重要，因此他們設計了具有類似于小梁結構的3D打印聚合物，可以使3D打印建筑更加堅固。測試顯示，對這種3D打印聚合物施加荷載，證實了水平支柱越厚，聚合物承受荷載的時間越長。更厚的支柱并沒有顯著增加聚合物的質量，這使研究小組相信，這種設計將有助于制造更輕、更具彈性的材料。