AM 論文: 中国科学院福建省物質構造研究所における 3D プリント生体構造研究の進歩

AM 論文: 中国科学院福建省物質構造研究所における 3D プリント生体構造研究の進歩
出典:福建省物質構造研究所

複合機能を備えたバイオニック構造は、その独自の機械的特性により、さまざまなエンジニアリング アプリケーションで優れたパフォーマンスを発揮する構造を開発および設計するための設計アイデアを提供します。しかし、これらの複雑で微細な構造のバイオニック製造と設計では、金型成形や複雑な構造の検証などの側面が処理条件によって制限されることがよくあります。 3D プリンティングは、さまざまな複雑な構造を迅速に製造できるため、バイオニック構造の設計、製造、検証のための新しい方法を提供します。


バイオニクス (a) 剛性と靭性の両方を備えた構造の設計 (b) 段階的な曲げと伸びが支配的なハイブリッド格子構造 中国科学院福建省物質構造研究所の研究員である Wu Lixin 氏が率いるチームは、履物や自動車などの分野における軽量 3D プリント構造の応用に関する研究を行っています。研究者たちは、剛性と柔軟性を兼ね備えた自然の生物学的構造の特性に着想を得て、曲げと伸張を主体とした階層的な構造によるハイブリッドな建築格子を設計しました。さらに、本研究では、純粋樹脂と高シリカ固形分複合材料を用いて上記格子構造を3Dプリントにより作製し、その結果を理論解析データと比較して設計の合理性を検証した。結果は、構造設計の弾性係数とひずみエネルギー密度が、単一格子トポロジー構造の 7 倍高いことを示しています。充填剤を追加することで、構造の剛性がさらに 12 倍以上増加し、構造的な座屈が減少しました。さらに、この研究では、グラフェンベースのコーティングを施した表面のハイブリッド格子設計特性を評価します。本研究で設計された格子構造は弾性回復能力に優れ、機能特性も拡張されています。

関連する研究結果はAdditive Manufacturingに掲載されました。この研究作業は、福建省の「公示と任命」主要プロジェクトと、ミンドゥイノベーションラボが独自に展開した重点技術研究プロジェクトによって支援されました。

以前、研究者たちは3Dプリントを使用して滑り止め靴底を設計しました。バイオニックデザインは、アオガエルなどの動物の足底構造をベースに、材料の研究開発と有限要素計算を組み合わせ、3Dプリントを使用して、濡れた表面でも優れた摩擦力を維持する構造を実現しました。上記の結果は、3D プリンティングを使用して、優れた性能を持つバイオニック構造を製造および検証できることを示しています。


論文リンク
https://doi.org/10.1016/j.addma.2023.103451





<<:  石油化学大手ブラスケム、3Dプリント材料部門を新事業に分離

>>:  伊利県奎屯病院が初の3Dプリント支援足首置換手術を実施

推薦する

アメリカの2社が協力して競技用銃の金属弾倉を3Dプリント

アンタークティック・ベアは2017年2月7日、ワシントン州シアトルに拠点を置く精密製造会社3DXイン...

有力な海外3Dプリント企業15社

3D プリントは、21 世紀で最も革新的な製造方法の 1 つになりました。シンプルなプリンターで、...

3D プリントポリマー材料の選び方は?

はじめに: 今日では、熱可塑性プラスチックから金属、セラミック、感光性樹脂まで、積層造形技術と互換性...

世界初の3Dプリントチャイナドレスが衝撃的なデビューを飾る

7月27日、北京ファッションホールディングス株式会社の「北京ファッション、未来を創る」テーマ発表会...

世界的なチップ不足は 3D プリンターに影響しますか?

南極のクマの紹介: 世界的なチップ不足は 3D プリンターに影響を与えるでしょうか?いくつかのテクノ...

科学者は3Dプリンターを使って医薬品や化学誘導体を合成できる

近い将来、病気になったときに薬局に行って薬を買う必要がなくなるかもしれません。科学者は、ボトル入りの...

複数の企業が共同で3Dプリントを使用し、オリオン宇宙船の乗組員モジュールを複製する

米国フロリダ州で現在開催中の RAPID 2016 展示会の主催者である SME は、航空宇宙分野に...

AMendate、ドイツの3Dプリントジェネレーティブデザインソリューション

AMendate は、完全自動トポロジー最適化ソフトウェアのドイツのサプライヤーです。2019 年...

フォーブス:中国の3Dプリントは世界で最も急速に成長している地域の一つ

2024年5月、フォーブスは中国の3Dプリンティングが世界で最も急速に成長している地域の1つである...

Desktop HealthとLuxCreoが協力して歯科用3Dプリント向けFlexcera樹脂を開発

この投稿は Bingdunxiong によって 2024-9-6 11:27 に最後に編集されました...

クラリアント、TCTアジア2018で最新の3Dプリント材料とサービスを展示

現在、巨大企業が中国の3Dプリント市場に参入しています。2018年2月26日、Antarctic B...

3Dプリントやその他の最先端技術により、東南アジアの何百万人もの労働者の雇用が奪われる可能性がある

新しいテクノロジーの導入が伝統的な労働に大きな脅威をもたらすことは議論の余地のない事実です。最近、国...