一種用於(yu) 跑鞋和記憶泡沫枕頭的材料激發了一種 3D 打印產(chan) 品的設計，它可以幫助保護建築物免受碰撞損害和其他高衝(chong) 擊力的影響，即一輛以 60 公裏 / 小時速度行駛的汽車。

昆士蘭(lan) 大學材料科學中心和昆士蘭(lan) 大學土木與(yu) 環境工程學院的 Tatheer Zahra 博士發表在《智能材料與(yu) 結構》上，他使用現成的生物塑料來打印 3-D 幾何形狀，模仿輔助材料的行為(wei) 。

輔助材料在拉伸時不會(hui) 變平，在壓縮時不會(hui) 隆起，而是在所有方向上同時膨脹或收縮，這使它們(men) 具有高度的能量吸收能力和抗負荷能力。

但現有的商業(ye) 輔助材料價(jia) 格昂貴，而且在當地無法買(mai) 到，所以博士設計了能實現相同行為(wei) 的幾何形狀。

Zahra 博士說，3D 打印輔助幾何形狀有可能取代複合材料中的鋼和纖維增強聚合物網加固，也可以作為(wei) 一種靈活和廣泛適用的保護牆。

能量吸收功能相當於(yu) 在一個(ge) 完整的建築牆麵上安裝一個(ge) 20 毫米厚的增強複合材料保護層，可以抵禦一輛以 60 公裏 / 時速度行駛的汽車的衝(chong) 擊力。

不僅(jin) 如此，博士說，對磚石牆的保護特別重要，因為(wei) 它是大多數商業(ye) 和住宅建築的重要組成部分。磚石是一種非常便宜的材料，它與(yu) 木材或鋼材相比有更好的防火性能，但它的砂漿連接處會(hui) 削弱整體(ti) 結構強度。如果將輔助幾何形狀嵌入到砂漿中，製成保護性的複合材料，也能延長結構的壽命。

經過實驗室規模的驗證，Zahra 博士現在的目標是在 QUT Banyo 試驗工廠的全規模砌體(ti) 和混凝土結構上測試這些設計。

三維打印還將使我們(men) 能夠改變材料、尺寸或幾何形狀的設計，以適應不同的結構和負載要求。此外，生物塑料為(wei) 纖維增強塑料或其他非生物降解聚合物提供了更可持續的低碳排放替代品。這也比使用現有的輔料織物更具成本效益，因為(wei) 輔料織物的價(jia) 格可能高達每平方米 400 美元，而且不能生物降解。

該研究論文題為(wei) "Behaviour of 3D Printed Re-entrant Chiral Auxetic ( RCA ) Geometries under In-Plane and Out-of-Plane Loadings"，已發表在《智能材料與(yu) 結構》期刊上。主要作者為(wei) Tatheer Zahra。