科学家受甲虫灵感3D打印的水泥浆可抵御自然灾害

      中国3D打印网10月5日讯，美国普渡大学的研究人员使用3D打印水泥浆，这是用于建造各种基础设施元素的混凝土和砂浆的成分，在压力下变得更加坚韧。研究人员声称，该技术可以有助于建造弹性结构，可以抵御地震和野火等自然灾害。

       普渡大学莱勒斯土木工程学院教授扬·奥列克说：“我们的建筑必须能抵御大自然的灾害，因此我们正在利用水泥基材料来提高它们的韧性。“研究人员从节肢动物的外壳中获取灵感，研究控制材料的印刷层之间的损坏是如何蔓延。普渡大学土木工程教授Pablo Zavattieri说：“节肢动物的外骨骼具有裂纹扩展以增强韧性，我们可以在3D打印的水泥浆中复制这咱结构。”
      3D打印的水泥基材料， 例如水泥浆，砂浆和混凝土， 将使工程师能够更好地控制设计和性能。“3D打印已经消除了为每种设计创建模具的需要，因此我们可以实现以前无法实现的水泥基材料的这些独特性能。”Purdue材料工程教授Jeffrey Youngblood说。

      该团队还使用微型CT扫描来更好地了解硬化3D打印水泥基材料的行为，并利用其弱特性，例如在印刷层之间的“界面”处发现的孔隙区域，这促进了开裂。由该组3D打印的一些生物活性水泥浆元素包括所谓的“蜂窝”，“柔顺”和“Bouligand”结构，这使得它们一旦硬化就能够设计特定的性能。例如，Bouligand建筑利用薄弱的界面使材料更具抗裂性，而柔顺的建筑使水泥基元件像弹簧一样，即使它们是由脆性材料制成。


      该团队现在计划探索其他方法，可以设计水泥基元素来构建更具弹性的结构。