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ag体育:美国西北大学多材料3D打印仿生螺旋结构


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【ag体育官网】螺旋结构普遍存在于动植物结构中,这些生物结构往往具有很高的抗损伤性,具有优良的抗脱落性能。 但是,传统技术不能生产简单的仿生结构,许多优良的生物结构的高性能机理不能进一步研究。 美国西北大学的Zaheri等人利用Stratasys开发的多材料3D打印机Connex350对螺旋结构展开了仿生打印机,研究了螺旋结构对结构损伤的边缘性能。

Zaheri等人在《ADVANCEDFUNCTIONALMATERIALS》上发表了研究成果,系统分析了不同生命阶段甲虫纤维的化学键特征,发现甲虫根据生命阶段生物市场的需要,鞘翅纤维的化学键不同。 如图1右所示,在幼虫阶段,纤维几乎是螺旋化学键。 在成熟阶段,纤维几乎没有显示螺旋化学键。

在幼虫阶段,甲虫次之的市场需求是维持自身安全性,因此通过纤维几乎化学键超过了低刚性的生物目的。 在甲虫成熟阶段,甲虫必须以猎物为食,因此鞘翅为了平衡飞行中的性能,几乎没有采用螺旋化学键设计。 图1甲虫生长阶段结构形态不同:幼虫(typeI )和成熟期(typeii )论文对不同螺旋角度对结构综合性能的影响展开了系统分析,通过实验和分析,低单层螺旋角产生了提高的各向同性和增强的韧性生物中有很多优秀的结构可以为人类获得新的思路,为工程中的问题获得解决办法,为新材料和新结构的设计获得新的设计思路。

与螺旋结构相似,3D打印机为其研究得到了有效的技术支持,为仿生材料的应用得到了构建途径,未来随着3D打印机的发展仿生研究将转向新的领域。|ag体育官网。

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