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現代技術鑄就“武林高手” 3D打印制作“軟猬寶甲”
2021年08月12日 11:38:45
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：7094
金庸的武俠小說《射雕英雄傳》曾經出現過這樣一件寶物，它柔軟輕便可以貼身穿著，卻又刀槍不入可以抵御外部攻擊，這件寶物便是“軟猬甲”。盡管書中對于軟猬甲的制作工藝有著細致的描述，但無奈，“童話里都是騙人的”，從科學的眼光來看，想要用金絲和千年藤枝混編出一件能夠實現軟硬切換的貼身護具幾乎是一項不可能完成的任務。
【化工儀器網 行業百態】金庸的武俠小說《射雕英雄傳》中曾經出現過這樣一件寶物，它柔軟輕便可以貼身穿著，卻又刀槍不入可以抵御外部攻擊，這件寶物便是“軟猬甲”。盡管書中對于軟猬甲的制作工藝有著細致的描述，但無奈“童話里都是騙人的”，從科學的眼光來看，想要用金絲和千年藤枝混編出一件能夠實現軟硬切換的貼身護具幾乎是一項不可能完成的任務。
不過，用金絲和藤枝做不到，不意味著現代技術無法實現。借助目前的材料學技術，想要獲得一件遇“壓”則強的“軟猬寶甲”并非天方夜譚。
就在昨日，英國《自然》雜志發表了一項材料學的全新研究成果。報道中提到，科學家通過模仿“鏈甲”的結構特點，以聚合物元素為材料，借助3D打印技術，研發出了一種能夠實現在柔軟、可彎曲的狀態與堅硬、強載重狀態自由切換的智能科技面料。
通常來說，傳統紡織物的特性是由材料的天然特性以及編制結構決定的，生產出來之后就基本無法改變，但是這種智能科技面料通過特殊的結構設計，讓材料可以實現根據外在刺激改變自身材質特性的目的。
這種布料處于天然狀態時，可以自由彎折，輕松地貼合在復雜物體表面。但是當它受到壓力之后，原本布料中松散的聯鎖顆粒會被壓縮在一起，布料也會因此變得非常堅固。科學家還對其進行了測試，得到的數據是壓縮后面料的堅硬程度會提升至原本的25倍左右，而將壓縮后的面料懸空放置可以支撐自身重量30倍以上的物體。當然，這種通過3D打印的“軟猬甲”目前還存在一些需要解決的問題，例如如何進一步地提升貼合性，以及在布料內部形成復雜結構后如何固定住結構。
智能科技面料成功打破了我們對于面料認知，而它的使用場景，也不僅僅是讓我們成為“武林高手”那么簡單。從實用性的角度來看，除了服飾以外，它還有許多其他的價值。例如用于生產生物醫學、運動或軍事應用的外骨骼，用于設計能夠像帳篷一樣實現便攜快裝的臨時性避難所。
而更重要的一點是，這種仿“鏈甲”的智能面料為“可重構結構材料”這一技術方向，提供了全新的思路。可重構，指的是通過調整，使對象的結構功能實行變化來適應其他的目的。這個概念起初被用在管理學和信息技術領域，但近年來逐漸被材料學、計算機科學等其他領域所使用。
相信，隨著生產技術的進步以及材料學的發展，人們對于物質材料的了解會繼續向著微觀細致的方向發展，而未來可能會有越來越多的材料能夠實現微觀結構的重構，新材料的運用場景也會因此不斷擴大。
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