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折纸艺术与材料科学结合
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折纸结构陶瓷“弯而不断”
科技日报· 2025-04-30 07:56
核心技术突破 - 将古代折纸艺术的设计理念与现代材料科学相结合,开发出一种在压力下弯曲但不断裂的新型陶瓷结构[1] - 借助Miura-ori经典折纸图案,通过3D打印技术制造出具有复杂折叠结构的陶瓷框架[1] - 在陶瓷结构表面涂覆一层可拉伸且具备生物相容性的聚合物,赋予陶瓷全新的柔韧性和强度[1] 性能优势 - 新型陶瓷结构在不同方向施加压力时表现出优异的抗压能力和弹性恢复能力[2] - 涂层结构在陶瓷原本最脆弱的方向上展现出显著增强的韧性[2] - 相比之下,没有涂层的传统陶瓷在相同压力条件下迅速开裂或断裂[2] 应用前景 - 该技术为轻质、高强度材料的应用开辟新路径,有望在医疗假肢、航空航天及机器人等对抗冲击性能要求高的领域发挥作用[1] - 为解决生物医学和工程领域的材料挑战提供了全新思路,未来有望应用于更多高性能材料的研发[2] - 可推动医疗设备、智能机器人及航天器材的创新发展[2] 行业意义 - 成功突破了传统陶瓷因固有脆性而难以在动态或高应力环境中使用的局限[1] - 展示出如何通过巧妙的结构设计,在本质上脆弱的材料中引入灵活、强韧的新特性[2] - 折纸作为一种极具潜力的功能性设计工具,其价值在工程和空间展开系统中得到体现[1]