圖為3D打印的會在壓力下變硬的“鎖子甲”面料。圖片來源:《自然》在線版
武俠小說中,,“軟猬甲”用金絲和千年藤枝混編而成,,刀槍不入,可防內(nèi)家拳掌,,可謂堅固柔軟輕便又保暖。而英國《自然》雜志11日發(fā)表的一項材料學最新研究中,,就描述了科學家研發(fā)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(tài)變成堅硬的狀態(tài),,實現(xiàn)強載重,,之后還能再從堅硬的狀態(tài)變回去。這種材質將能用于各種機器人和醫(yī)療場景,,預示著可重構穿戴式結構的光明前景,。
被黃蓉一穿成名的“軟猬甲”是桃花島的鎮(zhèn)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于小說之中,,不過借助智能科技面料,其有了實現(xiàn)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;而智能面料則是指具有適應性的材質,,比如可根據(jù)外在刺激發(fā)生改變的材質,。
美國加州理工學院研究人員切阿拉·達拉里奧及其同事,,此次設計了一種由3D打印的聚合物元素(而非織物)聯(lián)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,。
當處于天然狀態(tài)時,,這種面料易彎折,能披掛在復雜物體表面,。處于壓縮狀態(tài)時,,面料的聯(lián)鎖顆粒會擠在一起,堅硬度是松散狀態(tài)下的25倍左右,。最后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,,或是能在形成復雜結構后固定住,,而此次這種3D打印“軟猬甲”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,這種材料有望用于制造“面向生物醫(yī)學,、運動或軍事應用的外骨骼”,,或是搭建臨時性避難所等。