发布时间:2024-12-25 08:08:27 来源: sp20241225
研究人员制造的空心混凝土砖。
据美国普林斯顿大学网站消息,受人类骨骼坚韧的外层结构启发,该校科研人员开发出一种空心混凝土砖,其抗打击能力是目前常用材料的5.6倍。
皮质骨是人类股骨的致密外壳,由嵌入有机基质的椭圆筒状“股单位”组成,具有高强度、高刚度和高断裂韧性,可有效对抗骨组织变形和断裂。皮质骨高韧性的主要原因之一是裂纹传递到“股单位”界面时,会发生偏转和扭转,从而有效抑制裂纹的进一步扩展,防止突然脆性断裂。受此启发,研究人员利用3D打印技术和铸造工艺,制出具有中空管状结构的混凝土砖。通过精心设计空心管的形状、尺寸、数量和排列方向,使混凝土材料在保持高强度的同时,断裂韧性显著提高。其最佳设计为椭圆形空心管、孔隙率40%,同时排列具有一定无序性。这种空心混凝土砖可用于建造军事堡垒、弹药库等关键设施,提高军事设施的安全性,延长使用寿命。
(责编:陈羽、刘圆圆)