化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
年終盤點丨中標金額超9.2億！2024年色譜儀中標數(shù)據出爐
據化工儀器網不完全統(tǒng)計，2024年1-12月，中國政[詳細]
熱門視頻 Popular videoS
查看更多+
專題
專題
最新產品 Latest productS
查看更多+
從貝殼中獲得啟示 科學家提出抗沖擊性結構新策略
2022年12月22日 15:42:55
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：6495
抗沖擊性指的是樣品抵抗沖擊負荷的能力，是現(xiàn)代材料學中一個重要的指標，在許多產品的質量檢測或者性能評估中有所涉及，例如車輛的保險杠。而影響材料抗沖擊性的主要因素有兩個，一個是材料本身的成分，另一個是材料的結構設計。事實上，目前我們使用的許多抗沖擊性材料都是通過模仿自然界中生物結構來提升抗沖擊性的。
【化工儀器網 行業(yè)百態(tài)】抗沖擊性指的是樣品抵抗沖擊負荷的能力，是現(xiàn)代材料學中一個重要的指標，在許多產品的質量檢測或者性能評估中有所涉及，例如車輛的保險杠。而影響材料抗沖擊性的主要因素有兩個，一個是材料本身的成分，另一個是材料的結構設計。事實上，目前我們使用的許多抗沖擊性材料都是通過模仿自然界中生物結構來提升抗沖擊性的。
而提到自然界中具備優(yōu)秀的抗沖擊性的結構，貝殼珍珠層很難被忽視。貝殼珍珠層的結構非常特殊，是一種由多層微觀礦物薄片經蛋白質黏合后堆疊而成的類磚墻結構，在受到沖擊時，看似脆弱的碳酸鈣薄片會因為壓力發(fā)生滑動，從而吸收沖擊力，減少沖擊帶來的傷害。
事實上人類也從這種結構中得到了啟發(fā)，研制出仿貝殼結構。這種結構簡單的說就是通過模擬貝殼珍珠“磚塊—灰泥”結構的內在變形機制，提升材料應對沖擊的能力。例如類珍珠層玻璃板便是以“玻璃板—薄層樹脂”為主要原材料，根據仿貝殼結構生產的抗沖擊性玻璃。不過這種玻璃有個缺點——硬度不佳，在應對高速沖擊的物體時，強度遠不及傳統(tǒng)玻璃。這也是為什么目前常見的類珍珠層玻璃會在玻璃外側加裝普通玻璃板來提升強度。
其實，這一問題在仿貝殼結構中普遍存在。盡管仿貝殼結構會表現(xiàn)出卓越抗沖擊耗能，但當沖擊速度超過臨界值時，仿貝殼結構中的磚塊滑動機制將無法被激活，受到的沖擊也就沒有辦法被分散吸收，此時的抗沖擊性相比于普通層狀結構自然也不再具有優(yōu)勢。這就好像自然界中貝殼盡管很堅固，但是在應對捕食者的高速沖擊時(一般在秒速14.7-23.5米)，也會被擊碎。
而就在近日，中國科學技術大學研究團隊針對仿貝殼結構進行了進一步的研究。團隊制備了激光雕刻結合層壓組裝的仿貝殼玻璃結構，以及三維數(shù)字模型結合3D打印的仿貝殼軟硬復合材料結構，通過力學測試—損傷表征的實驗研究并結合數(shù)值模擬和理論分析，詳細探究了仿貝殼結構在不同沖擊速度下的力學性能和損傷機制。并由此做出衍生，提出了一種新的抗沖擊性仿貝殼結構策略——通過將抗沖擊性能的優(yōu)勢速度范圍不同的各類結構以逐層放置的方式組成混合結構，通過其他結構來彌補抗沖擊速度上的劣勢，從而進一步提高防護結構材料在不同沖擊速度下的綜合抗沖擊性能。
而更重要的一點是，這種策略并不難實現(xiàn)，但是效果卻非常明顯，并且可以根據實際使用需要進行調整，具備很高的靈活性。或許在不遠的未來，這類材料就會進入到我們的生活。
(參考資料來源：科技日報)
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
以誠摯的熱情幫助客戶 愛翱科技攜高速試劑分裝系統(tǒng)亮相CACLP
本屆CACLP，愛翱科技重點展示了MD 9608F Smart高速試劑分裝系統(tǒng)、AIPET 1296 PLUS高速試劑分裝系統(tǒng)、H...2025-03-27 08:33:19 -
項目名稱：固原機場恒流調光器更新項目，項目編號：0748-2440CA6068IJ，招標范圍：產品名稱 數(shù)量 簡要技術規(guī)格 備注 ...2025-01-21 11:39:47
-
項目名稱：氧氣與水蒸氣透過率分析儀，項目編號：0664-2440SUMECK61/02，招標范圍：氧氣與水蒸氣透過率分析儀，招標機...2024-11-14 11:22:09
-
項目名稱：氧氣與水蒸氣透過率分析儀，項目編號：0664-2440SUMECK61/02，招標范圍：氧氣與水蒸氣透過率分析儀，招標機...2024-11-13 11:05:40
-
項目名稱：京東方第8.6代AMOLED生產線項目，項目編號：4197-244BOECDDT01/55，招標范圍：薄膜厚度測量儀，招...2024-08-29 17:45:09
-
近日，2024年度包裝行業(yè)科學技術獎評審工作圓滿結束，并正式對外公示。2024-08-26 15:15:36
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
