受人体骨骼启发 科学家研发出更坚固的3D打印材料

据媒体报道，康奈尔大学、普渡大学和凯斯西储大学的科学家们创造了一种新的3D打印材料，其设计灵感来自人体骨骼。研究小组说，骨骼和3D打印建筑有一些共同点。它们的内部都有柱和梁，并且决定了它们的使用寿命。

研究小组表示，模拟人体骨骼如何处理一生的磨损，他们可以拿出3D打印的轻质材料。这种材料的使用寿命足够长，可以在建筑物，飞机和其他结构中更实际地使用。研究小组发现，通过模拟人体骨骼相关机制，人造材料的使用寿命可能会延长100倍。

科学家表示，骨头是一栋建筑，它的柱子承载着大部分的负载，并使用梁将这些柱子连接起来。骨的耐用性来自称为小梁的海绵状结构。这是相互连接的垂直板状支撑杆和水平杆状支撑杆的网络，它们充当圆柱和梁。小梁越密集，日常活动中骨骼的弹性就越大。

研究小组发现，在骨骼中，看似微不足道的水平支柱增加了骨骼的疲劳寿命。研究小组确定，水平支柱在人体骨骼中的作用可能比之前想象的更为重要，因此他们设计了具有类似于小梁结构的3D打印聚合物，可以使3D打印建筑更加坚固。测试显示，对这种3D打印聚合物施加荷载，证实了水平支柱越厚，聚合物承受荷载的时间越长。更厚的支柱并没有显著增加聚合物的质量，这使研究小组相信，这种设计将有助于制造更轻、更具弹性的材料。