Il-ħġieġ tal-blokk huwa materjal strutturali essenzjali fil-ħajja ta 'kuljum tan-nies, peress li jista' jissepara l-ambjent intern u estern filwaqt li jittrasmetti d-dawl. Madankollu, il-prestazzjoni tal-insulazzjoni termali tal-ħġieġ hija fqira, u hija suxxettibbli għal ksur katastrofiku taħt impatt, li jirriżulta f'reżistenza limitata għall-impatt u konsum tal-enerġija. Taħt bidliet fit-temperatura esterna u impatti ta 'debris, il-ħġieġ spiss isir l-iktar komponent dgħajjef fil-bini, vetturi tat-trasport, u apparat elettroniku.
Riċentement, tim ta 'riċerka mmexxi mill-Professur Ni Yong u l-Professur He Linghui mill-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija taċ-Ċina ppropona materjal tal-ħġieġ kompost bijomimetiku b'prestazzjoni komprensiva mtejba ta' applikazzjoni, li jgħaqqad qoxra bħal struttura ta 'saff tal-perla u materjal intelliġenti li jwebbes shear. Dan il-materjal tal-ħġieġ kompost juri insulazzjoni termali eċċellenti u reżistenza għall-impatt filwaqt li jżomm it-trasparenza. Ir-riżultati tar-riċerka rilevanti ġew ippubblikati fil-ġurnal internazzjonali Advanced Materials taħt it-titlu "Simultaneous Enhancement of Thermal Insulation and Impact Resistance in Transparent Bulk Compounds".
The pearl layer in natural shells can dissipate energy through the brick sliding mechanism under quasi-static or low-speed impact loading. However, as the impact speed increases, the improvement in the impact resistance of the shell like structure is limited (Figure 1a). On the contrary, shear hardening materials exhibit strain rate related enhancement effects under impact loading, which can dissipate a large amount of impact kinetic energy under high-speed impact (Figure 1b). On the basis of a deep understanding of the rate related mechanical properties of shell like structures and shear hardening materials, the research team constructed biomimetic composite glass materials. This material combines the advantages of low-speed impact resistance of the shell like structure with the strain rate strengthening performance of the shear hardening material. Mechanical simulation analysis shows that the delocalized deformation of the shell like structure panel can further promote the large-scale damage and energy dissipation of the shear hardening sandwich layer. The synergistic energy dissipation effect of shell like structure and shear hardening material shows a 1+1>2 effett, li jagħmel il-ħġieġ kompost juri prestazzjoni aħjar ta 'reżistenza għall-impatt f'firxa akbar ta' veloċitajiet ta 'impatt (Figura 2).
Barra minn hekk, il-ħġieġ kompost bijomimetiku juri wkoll prestazzjoni tajba ta 'insulazzjoni termali. Il-pannell tal-istruttura tal-qoxra bijomimetika inaqqas il-konduzzjoni tas-sħana barra mill-pjan permezz ta 'struttura speċjali ta' tqassim ta 'mehrież tal-briks, u jaħdem flimkien ma' materjali ta 'ebusija ta' konduttività termali baxxa biex itejbu l-prestazzjoni tal-insulazzjoni termali tal-ħġieġ kompost bijomimetiku. Meta mqabbel mal-ħġieġ tal-blokk użat ħafna, ħġieġ laminat u ħġieġ iżolanti, ħġieġ kompost bijomimetiku juri vantaġġi fil-prestazzjoni ta 'applikazzjoni komprensiva bħal trasparenza, ħfief, reżistenza għall-impatt, u insulazzjoni termali (Figura 1c).
Figura 1
Figura 2