Vật liệu thông minh in 3D mới cho phép gốm sứ uốn cong để chịu được tải trọng nặng

Các nhà nghiên cứu tại Virginia Tech đã phát triển một vật liệu composite thông minh mới được in 3D, cho phép các loại gốm truyền thống vốn giòn dễ gãy có thể uốn cong, hấp thụ năng lượng và chịu được tải trọng cơ học lớn mà không bị nứt. Dưới sự dẫn dắt của Phó Giáo sư Hang Yu, nhóm nghiên cứu đã nhúng các hạt gốm nhớ hình dạng siêu nhỏ vào kim loại bằng quy trình lắng đọng ma sát bổ sung trạng thái rắn (AFSC), một phương pháp kết hợp vật liệu dưới điểm nóng chảy của chúng dưới áp lực cao. Cách tiếp cận này tạo ra một vật liệu composite mạnh mẽ, không có khuyết tật, có khả năng trải qua các biến đổi pha do ứng suất để tiêu tán năng lượng, cho phép vật liệu chịu được lực kéo, uốn và nén trong khi vẫn duy trì mật độ đầy đủ ở dạng khối. Đột phá này đã vượt qua một thách thức lâu dài trong khoa học vật liệu, vì các loại gốm nhớ hình dạng trước đây chỉ hoạt động ở quy mô vi mô do xu hướng bị gãy khi sản xuất ở dạng khối. Tính đa chức năng và khả năng mở rộng của composite mới mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực quốc phòng, hàng không vũ trụ, cơ sở hạ tầng và thiết bị thể thao hiệu suất cao, chẳng hạn như giảm rung trong cán gậy golf. Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Quân đội Hoa Kỳ, đã làm nổi bật...