利用创新3D打印过程,科学家TUDLft开发出混合多物界面 密切仿真自然设计 骨腾连接他们的研究最近发布自然通信开通多项潜在应用华府
软硬接口设计测试抗拉条件a 标准抗冲测试试样配有功能梯度,通过硬和软聚合物相位线性函数硬级卷分数分数(p)(机外厚度=4毫米)。b 所有功能梯度宽度不等的初步设计,并计算出软硬正常接触区百分比yabo214梯度长度三大值和五大单元几何组合在一起(即Octo、Damonds、Gyroids、collagen相似异差和随机分布粒子)。信用:自然通信(2023年)。DOI: 10.1038/s41467-023-43422-9
骨形和角形之间的硬性差异巨大,但人体中的交叉作用保持弹性亚博网站下载由机械、海洋和材料工程学院研究团队(3mE)启程优化人工结构硬软材料界面
设计启发
亚博网站下载生物素材与组织生物机理教授AmirZadpoor解释两种互连材料不匹配会导致压力集中
这种现象引导机械压力连接点,往往最终导致软素失灵自然对比显示界面属性渐变,在不同实例中观察到特征
硬素不突然变成软素.渐变平滑压力集中.
亚博网站下载AmirZadpoor,Delft技术大学生物材料与组织生物机理学教授
研究者利用各种地理特征和多材料三维打印技术增强硬拷贝和软接口之间的接触区,反映自然界发现的设计
设计过程的另一个因素是确认软材料在故障前可承受力通常比硬材料低
唯一适切性是使接口像软素量一样强 因为如果它更强 软素量反正会失效.
博士Mauricio Cruz Saldivar,Delft技术大学优先研究作者
研究者成功地将界面硬性值比控制组提高50%,推向理论极限-团队突出显示的基本成绩此外,研究还搭建了一套设计指南,适用于各种假想提高生物启发软界面的机械性能
全产品单向
值得注意的是,团队开发技术允许单向生成全产品亚博网站下载这是一项重大进步,考虑到多材料产品通常依赖粘合器附加物,而有些部件可组装或机械连接,如汽车或航空航天等应用所见。
可我们正努力删除额外步骤 并一克内拥有一切O.亚博网站下载使我们有可能将更多异域素材并举,例如,材料阻抗力大于强素材.
Zjenja Doubrovski,Delft技术大学助理教授
混合允许范围更广的应用
未来应用
技术开通多种可能性潜在应用遍历医疗设备、软机器人和柔性设备团队热切调查创建与活细胞接口问题,促进程序,如植入物连接周围软组织
...归根结底,我们想再生骨骼 和骨和肌肉之间的联系.即意味着将活细胞整合到接口中,这将为构造增加多层复杂性助理教授MohammadJ米尔扎里
归根结底,这项研究的结果为未来各种潜在调查铺平了道路
优化硬拷贝界面:3D仿真骨电联通
视频信用Delft技术大学
JournalReference:
萨尔迪瓦C.et al.生物启发3D打印软硬件接口合理设计自然通信.doi.org/10.1038/s41467-023-43422-9.
源码 :https://www.tudelft.nl/en/