马萨诸塞州剑桥市 - 自从中世纪的钢制西服以来，人体装甲已经走了很长一段路，但是在机动性和刚性方面，保护性动物结构（例如某些贝壳和鳞片）仍然击败了最复杂的人造装备。
麻省理工学院的研究人员正在使用3D打印通过研究一些最坚固的动物盔甲，特别是鱼鳞，设计与自然世界中的灵活性，舒适性和耐用性相匹配的齿轮。
麻省理工学院的研究生斯瓦蒂·瓦尔什尼（Swati Varshney）在11月15日在哈佛大学的智能服装上告诉生命，我们想了解量表如何相互相互作用以提供流动性，但随后，在全球层面上的量表如何同时提供结构，刚度和灵活性。”仿生：7个酷动物风格的技术这是给出的
这种受到生物风格的装甲（也称为仿生装甲），因为它模仿了自然 - 已经存在了多年，甚至可以追溯到罗马帝国，当时士兵穿着鳞片状金属garb，让人想起鱼类或两栖动物的皮肤。但是，3D打印的最新进展现在使研究人员可以更加有效地模仿这些自然结构，这是通过创建比寿命大模型的量表模型并进行细微的机械测试，从而确定了使它们如此保护性的特定内部结构。
龙鱼鳞
麻省理工学院材料科学家克里斯汀·奥尔蒂斯（Christine Ortiz）及其团队将持续的分析集中在塞内加尔·比希尔（（塞内加鲁斯息肉） - 一种硬刻度的，大约14英寸长的（36厘米）的鱼，也被称为龙鱼，其细长的身体和尖刺的背鳍。
Ortiz在研讨会讲座期间解释说，为了研究龙鱼鳞片（几乎完全由天然陶瓷制成）首先将样品从活鱼中脱离样本。奥尔蒂斯说，鳞片非常困难，团队必须使用电锯去除它们，但是鱼不会受到伤害，并且在几周内恢复了新的鳞片。
然后，该团队使用微观成像和3D扫描来检查量表，并最终创建3D打印的模型（炸毁了自然尺度大小的10倍以上），以进行机械测试，否则这些测试将在真实且较小的尺度上非常困难。 [信息图：3D打印机的工作方式这是给出的
在他们的成像分析中，该团队发现那龙鱼鳞具有光滑的山脊和相应的凹痕，使相邻的尺度像拼图一样依sn。 Ortiz说，根据不同区域所需的运动范围，量表的确切排列在整个体内各不相同。这种变化可以帮助告知如何量身定制装甲人体为了保护高移动性的区域，例如肘部，与较低的移动性区域（例如前臂）。
该团队发现，陶瓷量表的物理组成也有助于其耐用性：陶瓷耐力的裂纹以使能量向内消散，而不是像其他脆性材料一样向外辐射。
奥尔蒂斯在演讲中说：“在许多情况下，大自然的作用是抑制陶瓷中的径向裂纹，而是基本上是在撞击周围的圆圈中裂开的。” “实际上，它没有向外破裂，而是向内移动，耗散能量以阻止穿透力，而无需牺牲整个系统的结构完整性。”
军事和其他应用
该团队将使用他们的结果来测试材料和设计不同组合的结构限制，并具有潜在的广泛应用。这项工作部分由美国陆军资助，因此他们期望他们的结果有一些军事申请，但也希望将其扩展到其他人类保护领域。瓦尔什尼说，例如，用抗热材料（例如陶瓷）制成的鳞片装甲可以为消防员提供热保护，或者可以配置较轻的重量材料，以为足球运动员创建灵活的颈部后卫。
Varshney说：“我们的目标是使用户移动性。” “解决了这一问题之后，我们可以开始谈论耐用性，而不同系统的耐用性将由您在它们中使用的材料驱动。”
除了龙 - 鱼研究外，该团队还分析了其他装甲鱼的结构，包括三尖粘背和装甲cat鱼，以比较不同的天然系统，并最终选择最适合人类保护的品质。
关注劳拉·波普克（Laura Poppick）叽叽喳喳。跟随生活学叽叽喳喳，，，，Facebook和Google+。原始文章现场科学。
