Wednesday, September 29Modern Manufacturing
×

โครงสร้างวัสดุจากผ้าจากการพิมพ์ 3 มิติรับแรงได้มากกว่าน้ำหนักตัว 50 เท่า

โครงสร้างจากวัสดุประเภทเดียวกับผ้านั้นสามารถรองรับน้ำหนักได้มากกว่าน้ำหนักตัวเองถึง 50 เท่า ด้วยการใช้โครงสร้างที่ได้แรงบันดาลใจมาจากเสื้อเกราะโซ่ถักโบราณที่ปรับรูปร่างได้และมีความคงทนเพิ่มมากขึ้น

นักวิทยาศาสตร์จาก Nanyang Technological University ประเทศสิงคโปร์ที่มีความเชี่ยวชาญในเรื่องเฉพาะของตัวเองอย่างถ่องแท้นั้นได้ร่วมมือกับ Caltech Institute of Technology จากสหรัฐอเมริกาพัฒนาโครงสร้างจากเส้นใยผ้าด้วยการพิมพ์ 3 มิติ ที่สามารถรองรับน้ำหนักได้มากกว่าตัววัสดุเองถึง 50 เท่า ซึ่งความสำเร็จนี้ได้แรงบันดาลใจจาก Chainmail หรือเสื้อเกราะที่จากยุคกลางที่เป็นโซ่เรียงร้อยต่อกันที่เพิ่มค่าความทนทานได้ถึง 25 หน่วย







ในตอนแรกนั้นนักวิจัยได้ออกแบบโครงสร้างจากไนลอนและใช้การทดสอบเดียวกันกับอะลูมินัม ผลลัพธ์ที่ได้มีแนวโน้มที่ดีและแสดงให้เห็นว่าแนวทางนี้สามารถใช้เสริมแรงให้กับอุปกรณ์อื่น ๆ อย่าง Exoskeleton ได้ เช่น เสื้อเกราะกันกระสุน หรืออุปกรณ์อื่นใดที่ต้องใช้งานภายใต้ความเสี่ยงหรือต้องเจอการกระแทกอย่างรุนแรง

เสื้อเกราะโซ่ถักนั้นมีการใช้งานมายาวนานกว่าพันปี ด้วยการคล้องโซ่แต่ละเส้นทำให้สามารถปกป้องผู้สวมใส่ได้โดยยังคงความคล่องตัวไว้ได้ดีกว่าเกราะหนักอย่างมาก ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ทีมวิจัยได้รับแรงบันดาลใจในโครงสร้างน้ำหนักเบาที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างและคุณสมบัติได้ภายใต้ปัจจัยที่เหมาะสม

ตัวอย่างแรกที่ถูกสร้างขึ้นมาโดยการพิมพ์ 3 มิตินั้นเป็นไนลอนที่มีลักษณะเป็นทรงแปดหน้า (Octahedra) แต่ละหน้าจะเป็นทรงสามเหลี่ยม ซึ่งแต่ละชั้นนั้นจะถูกล็อคจากด้านในเข้ากับชิ้นอื่น ๆ ทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่กลวงและมีความยืดดหยุ่น และเมื่อนำโครงสร้างนี้ไว้ในพลาสติกสุญญากาศความยืดหยุ่นจะเปลี่ยนเป็นความแข็งแรงและทนทาน เพื่อทดสอบคุณสมับติใหม่ นักวิจัยได้ปล่อยลูกบอลโลหะหนัก 30 กรัมลงบนโครงสร้างด้วยความเร็ว 3 เมตรต่อวินาที โครงสร้างมีการเปลี่ยนแปลงเคลื่อนไป 3 มม.แต่ในกรณีที่โครงสร้างมีความยืดหยุ่นจะเกิดการเคลื่อนที่ 26 มม. ทีมวิจัยคาดว่าโครงสร้างสามารถรองรับโหลดได้มากถึง 1.5 กิโลกรัมซึ่งหนักกว่าน้ำหนักของตัวมันเองถึง 50 เท่า

ที่มา:
3dnatives.com

เนื้อหาที่น่าสนใจ:
รวมเรื่อง Basic สำหรับ 3D Printing ที่คุณต้องรู้!
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
Thos
"Judge a man by his questions rather than his answers"
Voltaire
READ MORE
×