郑州3D打印讲解模拟虾壳的螺旋形分层来提升3D打印的强度

2022-03-15

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郑州3D打印讲解模拟虾壳的螺旋形分层来提升3D打印的强度

人的骨骼如果螺旋分层了，那么其结果就是发生螺旋式骨折（骨头在受到扭转暴力后发生的骨折）。不过，对于甲壳类动物的外骨骼来说，螺旋分层更像是一种特意的功能性设计，可以使他们的外壳更加坚硬。

虾、龙虾、螃蟹等甲壳类动物的外骨骼由甲壳素蛋白纤维组成，这些纤维呈螺旋状分层，也被称为布利根结构。

当它们的外骨骼受到冲击并出现裂缝时，裂缝不会像一块木头那样，直接穿过所有层。相反，裂缝在结构中按照层数螺旋上升。“裂缝不会变成单一的大裂缝，而是形成许多较小的裂缝，从而吸收撞击时产生的能量。” 普渡大学的研究人员写道。

普渡大学工程学教授巴勃罗·扎瓦特里（Pablo Zavattieri）领导的研究小组对甲壳动物的外壳进行了长期的研究，并将这种结构应用到了3D打印当中。经过测试，加入了布利根结构的3D打印件，其强度有了一定程度的提升。大自然果然时人类的好老师。

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