事實(shí)證明，微型的3D打印塑料立方體具有復(fù)雜的分形空隙，可以有效地消散沖擊波，從而有可能導(dǎo)致新型的輕型裝甲和結(jié)構(gòu)材料有效地抵抗爆炸和撞擊。

“這項(xiàng)工作的目的是操縱從產(chǎn)生的波相互作用沖擊波，”達(dá)納Dattelbaum，在洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家和主要作者的論文出現(xiàn)在雜志上說AIP進(jìn)展。“ 如何做到這一點(diǎn)的指導(dǎo)原則還沒有很好地定義，與增材制造材料的機(jī)械變形相比，當(dāng)然要少得多。由于先進(jìn)的中尺度制造和設(shè)計(jì)，我們正在定義這些原則。”

過去已經(jīng)開發(fā)了利用空隙的沖擊波分散材料，但是它們通常涉及通過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的隨機(jī)分布。其他人則使用層來回蕩震動并釋放波浪。精確控制材料中孔的位置，使研究人員能夠以可重復(fù)的方式設(shè)計(jì)，建模和測試按設(shè)計(jì)工作的結(jié)構(gòu)。

研究人員通過以每小時約670英里的速度向其發(fā)射沖擊器來測試其分形結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化的立方體比相同材料的實(shí)心立方體散布的沖擊好五倍。

雖然有效，但尚不清楚分形結(jié)構(gòu)是否是最佳的減震設(shè)計(jì)。研究人員正在研究其他基于空隙或界面的模式，以尋找理想的結(jié)構(gòu)來消除沖擊。新的優(yōu)化算法會將其工作引導(dǎo)到由規(guī)則的重復(fù)結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)之外的結(jié)構(gòu)。潛在的應(yīng)用可能包括用于車輛，頭盔或其他可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)支撐和保護(hù)層。

這項(xiàng)研究將發(fā)表在DM Dattelbaum等人的2020年7月發(fā)行的AIP Advances的文章“界面主導(dǎo)的多孔結(jié)構(gòu)的沖擊波消散”中。