圖為石鱉成排的礦化鱗片可以保護(hù)未受殼板覆蓋的部位。
據(jù)英國《自然·通訊》雜志10日發(fā)表的一項材料學(xué)最新成果,科學(xué)家3D打印了一款全新合成聚合物鎧甲,這是用一種以海洋軟體動物石鱉的環(huán)帶為靈感的新型柔性鎧甲。
通常意義上,鎧甲是古代將士穿在身上的防護(hù)裝備。但在現(xiàn)代社會實際操作中,很多高危領(lǐng)域依然需要類似這種安全程度比較高的護(hù)具。生物學(xué)一直是鎧甲設(shè)計的靈感來源,但靈活性卻永遠(yuǎn)是鎧甲開發(fā)的一個主要問題。
生物學(xué)家們此前已知,海洋軟體動物石鱉的背部有較大的殼板,能起到保護(hù)作用。石鱉其實屬于一種原始類型的貝類,貝殼由8塊殼板以覆瓦狀排列組成,形狀有點(diǎn)像陸地上常見的潮蟲。但最特殊的地方在于,其貝殼周圍還有一圈外套膜,稱為環(huán)帶,因此它們有成排的礦化鱗片可以保護(hù)未受殼板覆蓋的部位。
此次,美國弗吉尼亞理工大學(xué)研究人員李凌(音譯)及其同事,分析了石鱉如何能在演化出自我保護(hù)機(jī)制的同時維持著一定的活動度。研究團(tuán)隊利用多項技術(shù)研究了不同石鱉物種的礦化鱗片的結(jié)構(gòu)和功能,隨后設(shè)計并3D打印了一款合成聚合物鎧甲,進(jìn)一步分析了這些鱗片結(jié)構(gòu)和功能。
在實驗中,研究團(tuán)隊還演示了這種3D打印的柔性鎧甲可作為護(hù)膝,保護(hù)身體不被碎玻璃劃傷。
研究人員表示,雖然他們目前開發(fā)的鎧甲為塑料材質(zhì),但具有3D打印不同材料的潛力,意味著該研究提出的設(shè)計原理有望應(yīng)用于其他功能性原型的設(shè)計。
關(guān)鍵詞: 海洋軟體動物 柔性防護(hù)鎧甲