3D列印將小說中的「軟蝟甲」變為現實
武俠小說中,「軟蝟甲」用金絲和千年藤枝混編而成,刀槍不入,可防內家拳掌,可謂堅固柔軟輕便又保暖。 而英國《自然》雜誌11日發表的一項材料學最新研究中,就描述了科學家研發的一種仿「鎖子甲」(鏈甲)高科技面料,該面料能從柔軟、可彎曲的狀態變成堅硬的狀態,實現強載重,之後還能再從堅硬的狀態變回去。 這種材質將能用於各種機器人和醫療場景,預示著可重構穿戴式結構的光明前景。
圖為3D列印的會在壓力下變硬的「鎖子甲」面料。 圖片來源:《自然》在線版
被黃蓉一穿成名的「軟蝟甲」是桃花島的鎮島之寶,刀劍拳掌都不能損其分毫。 這種特殊的材料原本只存在於小說之中,不過藉助智慧科技面料,其有了實現的可能。 普通面料和織物的特性,通常是由材質的天然特性和編織結構共同決定的;而智慧面料則是指具有適應性的材質,比如可根據外在刺激發生改變的材質。
美國加州理工學院研究人員切阿拉·達拉裡奧及其同事,此次設計了一種由3D列印的聚合物元素(而非織物)聯鎖而成的面料,這種面料能在柔軟和堅硬的形狀間逐漸切換。
當處於天然狀態時,這種面料易彎折,能披掛在複雜物體表面。 處於壓縮狀態時,面料的聯鎖顆粒會擠在一起,堅硬度是鬆散狀態下的25倍左右。 最後得到的結構其最大載重量為自身重量的30倍以上。 研究人員認為,未來的可重構面料需要貼合人體,或是能在形成複雜結構後固定住,而此次這種3D列印”軟蝟甲”的新特性,預示了穿戴式可重構結構的光明前景。
在論文隨附的新聞與觀點文章中,法國格勒諾布爾-阿爾卑斯大學研究人員拉倫特·奧吉斯寫道,這種材料有望用於製造”面向生物醫學、運動或軍事應用的外骨骼”,或是搭建臨時性避難所等。