los cubos fractales que disipan los golpes podrían forjar armaduras de alta tecnología

las estructuras fractales impresas en 3D con vacíos muy separados disipan las ondas de choque cinco veces mejor que los cubos sólidos

• Fecha : 7 de julio de 2020
• Fuente : DOE / Laboratorio Nacional de Los Alamos
• Resumen : los cubos impresos en 3D, con intrincados huecos fractales disipan eficientemente las ondas de choque, lo que puede conducir a nuevos tipos de armaduras livianas y materiales para resistir mejor las explosiones y los impactos.

Los pequeños cubos de plástico impresos en 3D, con intrincados huecos fractales incorporados en ellos, han demostrado ser efectivos para disipar ondas de choque, lo que puede conducir a nuevos tipos de armaduras livianas y materiales estructurales efectivos contra explosiones e impactos.

"El objetivo del trabajo es manipular las interacciones de onda resultantes de una onda de choque", dijo Dana Dattelbaum, científica del Laboratorio Nacional de Los Alamos y autora principal en un artículo que aparecerá en la revista Avances AIP . "Los principios rectores sobre cómo hacerlo no han sido bien definidos, ciertamente menos en comparación con la deformación mecánica de los materiales fabricados aditivamente. Estamos definiendo esos principios, debido a la avanzada fabricación y diseño de mesoescala".

Los materiales de dispersión de ondas de choque que aprovechan los huecos se han desarrollado en el pasado, pero generalmente involucraban distribuciones aleatorias descubiertas por prueba y error. Otros han usado capas para reverberar el choque y liberar ondas. Controlar con precisión la ubicación de los agujeros en un material permitelos investigadores diseñen, modelen y prueben estructuras que funcionen según lo diseñado, de manera reproducible.

Los investigadores probaron sus estructuras fractales disparando un impactador contra ellas a aproximadamente 670 millas por hora. Los cubos estructurados disiparon los choques cinco veces mejor que los cubos sólidos del mismo material.

Aunque es efectivo, no está claro que la estructura fractal sea el mejor diseño de disipación de impactos. Los investigadores están investigando otros patrones basados ​​en la interfaz o el vacío en busca de estructuras ideales para disipar los impactos. Los nuevos algoritmos de optimización guiarán su trabajo hacia las estructurasfuera de aquellos que consisten en estructuras regulares y repetitivas. Las aplicaciones potenciales pueden incluir soportes estructurales y capas protectoras para vehículos, cascos u otra protección portátil.

Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Los Alamos . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia del diario :

1. DM Dattelbaum et al. disipación de ondas de choque por estructuras porosas dominadas por la interfaz . Avances AIP , 2020