科技日报讯(记者刘霞)据英国《新科学家》杂志网站8月29日报道,美国一个机器人实验室发现了迄今为止已知的最坚韧的结构,可以在没有人类监督的情况下每天进行50次实验来制造和测试机械结构。最新研究有望加速新材料的发现,相关论文已提交至预印本网站。
波士顿大学的研究人员表示,在这项最新研究中,他们使用了一个名为BEAR的自主机器人实验室,发现了迄今为止已知能量吸收效率最高的材料结构。
BEAR由五台3D打印机、一套秤、一台测试机、一个机械臂和一个移动样本的计算机视觉系统组成。其中,3D打印机可以生产七种不同的塑料,试验机可以压缩塑料制成的结构,测量其响应。研究小组用它来设计机械结构并进行测试,然后用获得的所有测试结果来设计和测试其他结构。
BEAR每天可以进行50次实验,至今已经进行了25000多次实验。虽然BEAR可以完全独立运行,但在测试过程中,团队进行了干预,比如告诉BEAR样品会在哪里断裂,或者在制造过程中调节温度。
结果发现,一种名为Willow的结构在由PLA聚酯制成时表现最佳,平均能量吸收效率为73.3%,打破了之前研究人员能够找到的能量吸收率最高的balsa wood创下的记录,能量吸收效率为71.8%。
能量吸收效率是衡量一个结构的韧性或弹性,能吸收多少百分比的机械能而不失效的标准。防护结构,如自行车头盔中的泡沫或汽车褶皱中的金属,往往具有较高的能量吸收效率,因此碰撞产生的机械能不会传递给人,从而避免了可能的伤害。
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