Technologies 3D

Les chercheurs impriment en 3D des cubes en couches de plastique à l'épreuve des balles

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Un groupe de 12 chercheurs de l'Université Rice à Houston a utilisé l'impression 3D pour créer un matériau quasi-pare-balles en plastique. Les nouveaux matériaux peuvent résister aux balles qui se déplacent à 5,8 kilomètres par seconde et sont hautement compressibles sans se désagréger.

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Tubulanes

Les matériaux sont apparus lorsque les chercheurs ont décidé de tester une structure théorique appelée «tubulanes». Cette structure a été prédite en 1993 par le chimiste Ray Baughman de l'Université du Texas à Dallas et le physicien Douglas Galvão de l'Université d'État de Campinas, au Brésil, tous deux co-chercheurs principaux du nouvel article.

Les tubulanes sont des structures microscopiques théoriques composées de nanotubes de carbone réticulés et les chercheurs ont cherché à tester s'ils auraient les mêmes propriétés lorsqu'ils étaient suffisamment mis à l'échelle pour être imprimés en 3D. Il s'avère qu'ils l'ont fait.

Les chercheurs l'ont prouvé en tirant une balle voyageant à 5,8 kilomètres par seconde à travers deux cubes. Un cube était fait d'un polymère solide et l'autre d'un polymère imprimé avec une structure tubulane.

Les chercheurs ont rapporté que le bloc polymère solide présentait "des fissures qui se sont propagées à travers toute la structure." Le cube tubulane, cependant, a arrêté le projectile par sa deuxième couche.

Seyed Mohammad Sajadi, étudiant diplômé de Rice et auteur principal, a déclaré que c'était la méthode d'impression 3D qui permettait à l'équipe de tirer parti des propriétés uniques des tubulanes.

«Il existe de nombreux systèmes théoriques que les gens ne peuvent pas synthétiser», a-t-il déclaré. «Ils sont restés impraticables et insaisissables. Mais avec l'impression 3D, nous pouvons toujours tirer parti des propriétés mécaniques prévues car elles sont le résultat de la topologie, pas de la taille. "

De nombreuses applications

Le nouveau matériau peut avoir des applications de grande envergure dans toute industrie qui nécessite des matériaux légers mais résistants.

«Les propriétés uniques de ces structures proviennent de leur topologie complexe, qui est indépendante de l'échelle», a déclaré Chandra Sekhar Tiwary, ancien élève de Rice, co-chercheur principal du projet et maintenant professeur adjoint à l'Institut indien de technologie de Kharagpur. «Le renforcement contrôlé par la topologie ou l'amélioration de la capacité de charge peuvent également être utiles pour d'autres conceptions structurelles.

L'étude est publiée dans la revuePetit.


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