科技日報訊 （實(shí)習記者盧子建）近日，蒙特利爾工程學(xué)院的一個(gè)科研團隊在《細胞報告物理科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項最新研究成果，稱(chēng)他們利用增材制造的方式，發(fā)明了一種新型復合材料。該材料可吸收高達96%的沖擊能量，且材料不會(huì )破碎。這種材料的出現使生產(chǎn)更加耐用的智能手機保護屏成為可能。

研究人員表示，該材料的設計靈感來(lái)源于蜘蛛網(wǎng)和其驚人的特性。弗里德里克·高斯林教授稱(chēng)，蜘蛛網(wǎng)可以在其絲蛋白內部的分子層面，通過(guò)犧牲性連接進(jìn)行變形，因此可以抵抗昆蟲(chóng)撞擊時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，而正是這一特性啟發(fā)了他們。

該研究意在展示如何將塑料織帶與玻璃面板相結合，從而避免面板在受到撞擊時(shí)破碎。聚碳酸酯加熱后，會(huì )變得像蜂蜜一樣黏稠。利用該屬性，高斯林教授的團隊使用3D打印機來(lái)“編織”一系列厚度小于2毫米的纖維，然后在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )凝固之前，快速垂直打印一系列新的纖維。

當3D打印機將打印材料緩慢擠出形成纖維時(shí)，熔化的塑料會(huì )形成圓形，最終形成一系列環(huán)。“一旦硬化，這些環(huán)就會(huì )變成犧牲性連接，從而賦予纖維更大的強度。當碰撞發(fā)生時(shí)，這些犧牲性連接會(huì )吸收沖擊能量并斷裂，以維持纖維的整體完整性，與絲蛋白類(lèi)似。”高斯林教授解釋說(shuō)。

研究的主要作者鄒世波（音譯）將一系列纖維網(wǎng)嵌入透明樹(shù)脂板，然后進(jìn)行了沖擊試驗。結果，這種晶片可分散多達96％的沖擊能量而不會(huì )破裂，只是在某些地方變形，從而保持了晶片的整體完整性。

其實(shí)，早在2015年發(fā)表的一篇文章中，高斯林教授的團隊就展示了制造這些纖維的原理。此次發(fā)表的文章則揭示了當這些纖維纏結成網(wǎng)時(shí)如何表現其性狀。

高斯林教授認為，除智能手機屏幕，該材料還可用于制造新型防彈玻璃、飛機發(fā)動(dòng)機的保護涂層等。