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不可切割材料你见过吗?其密度仅为钢的15%

2020-07-22 09:27:31  来源:参考消息

美媒称,英国杜伦大学和德国弗劳恩霍夫研究所的研究人员称,他们已经研发出世界上第一种人工制造的不可切割材料,其密度仅为钢的15%,他们说这有可能制造出坚不可摧的自行车锁和轻型装甲。

据美国新地图集网站7月20日报道,这种名为“Proteus”的材料利用胞状铝结构中的陶瓷球,通过产生破坏性振动让任何用来对付它的切削工具变钝,从而让角磨机、钻孔机等工具无能为力。研究人员的设计灵感来自葡萄柚坚韧的蜂窝状外皮和软体动物坚硬和抗断裂的霰石外壳。

报道称,角磨机或钻头能切入Proteus板的外层,但一旦碰到嵌入的陶瓷球,有趣的事情就发生了,振动让工具锋利的刀刃变钝,然后陶瓷粉尘微粒开始填补金属基质状结构中的空隙。“由于陶瓷颗粒之间的原子间力”和“切割片或钻头的力和能量反作用于自身,它被自己的攻击削弱和摧毁”,因此磨得和钻得越快,越困难。

报道称,这种材料对于高压水切割机同样有效,因为陶瓷球的球形形状往往会让水射流变宽,从而显著降低其切割速度。

研究报告的第一作者、杜伦大学工程系应用力学助理教授斯蒂芬·申尼谢夫斯基说:“基本上切割我们的材料就像切割一个充满小圆块的胶冻。”他说:“碰到这些小圆块,材料就会振动,从而破坏切割片或钻头。”

他说:“嵌入这种弹性材料的陶瓷也是由非常细小的颗粒制成的,当用角磨机或钻孔机高速切割时,这些颗粒会变硬和抵抗角磨机或钻孔机,就像沙袋一样。这种材料在安全和安保领域会有许多有用和令人兴奋的应用。事实上,到目前为止,我们还没有看到其他任何人工制造的不可切割材料。”

报道称,除了自行车锁和轻型装甲,研究小组认为Proteus还能用在使用切割工具的人所佩戴的防护装备上。目前这项研究成果正在申请专利,研究小组希望与制造商合作,将其推向市场。

这项研究结果发表在英国《科学报告》杂志上。(编译/王海昉)

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