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Nature：3D打印“软猬甲”，遇强更强，可在柔软和坚硬之间切换

2021
08/13
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生物世界
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这个软猬甲结构轻巧却刀枪不入，非常神奇。


编辑 | 王多鱼

排版 | 水成文


看过金庸武侠《射雕英雄传》的朋友都知道，黄蓉靠着一件神器“软猬甲”行走江湖，这个软猬甲结构轻巧却刀枪不入，非常神奇。

2021年8月11日，美国加州理工学院的研究人员在 Nature 发表了题为： Structured fabrics with tunable mechanical properties 的研究论文。

研究团队开发了一种由3D打印的聚合物元素（而非织物）联锁而成的面料 ， 这种面料能从柔软、可弯曲的状态变成坚硬的状态，还能从坚硬的状态再变回去 。这种材质或许能用于各种机器人和医疗等场景。


普通面料和织物的特性通常是由材质的天然特性和编织结构共同决定的。智能面料是指具有适应性的材质，比如可 根据外在刺激发生改变的材质。

研究团队设计了一种由3D打印的聚合物元素 （而非织物） 联锁而成的面料，这种面料能在柔软和坚硬的形状间逐渐切换。处于天然状态时，这种面料易弯折，能披挂在复杂物体表面。处于压缩状态时，面料的联锁颗粒会挤在一起，坚硬度是松散状态下的25倍左右。

最后得到的结构其最大载重量为自身重量的30倍以上。作者认为，这种特性预示了穿戴式可重构结构的光明前景，可重构面料可能需要贴合人体，或是能在形成复杂结构后固定住。


Nature 同期还发表了法国格勒诺布尔大学的  Laurent Orgéas 的题为： Chain-mail fabric stiffens under confining pressure 的评论文章，他写到， 这种材料有望用于制造“面向生物医学、运动或军事应用的外骨骼”，或是搭建临时性避难所等。

论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03698-7
https://www.nature.com/articles/d41586-021-02116-2

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关键词:
面料,结构,状态,坚硬,材质

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