據(jù)了解，這種實驗性材料的起點是tubulane。這種最早于1993年被設(shè)想出來的材料是一種由交聯(lián)碳納米管組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，根據(jù)計算，該結(jié)構(gòu)具備令人難以置信的強度。現(xiàn)在，得益于3D打印技術(shù)，除了強度它還附加了一些有趣的可能性。

研究論文首席作者Seyed Mohammad Sajadi說道：“有許多理論體系是人們無法綜合的。它們當(dāng)中仍不切實際且難以捉摸。但有了3D打印，我們則能利用預(yù)測的機械性能，因為它們是拓撲結(jié)構(gòu)而非尺寸帶來的結(jié)果。”

據(jù)悉，萊斯大學(xué)的工程師們利用tubulane背后的理論，通過計算機模擬軟件制造出不同種類的方塊然后再用3D打印的聚合物版來觀察其表現(xiàn)。

這些放大的格子狀結(jié)構(gòu)的性能跟由相同聚合物材料制成的實心立方體一起接受了測試，而結(jié)果令人鼓舞。當(dāng)研究小組讓子彈以每秒5.8公里的速度掃射這些結(jié)構(gòu)的時候，結(jié)果顯示，其在吸收沖擊方面的效率要比普通立方體高出10倍。

“子彈卡在了結(jié)構(gòu)的第二層，”Sajadi介紹稱，“但在實心方塊中，裂紋卻擴展到了整個結(jié)構(gòu)。”

研究小組還在實驗室中對這種材料進行了壓力測試，結(jié)果再次顯示出了這種特殊結(jié)構(gòu)的驚人耐用性，其在重壓下不會開裂，反而會自行崩塌并吸收壓力。

根據(jù)Sajadi的說法，受tubulane啟發(fā)的結(jié)構(gòu)其尺寸只受到3D打印機的尺寸的限制，并且利用金屬、陶瓷和聚合物制成的不同版本則可以帶來各種各樣的不同用途。現(xiàn)在，該團隊正在努力進一步優(yōu)化設(shè)計進而使其將能應(yīng)用到土木工程、航空航天、石油和天然氣生產(chǎn)等領(lǐng)域。

“這些3D打印結(jié)構(gòu)的抗沖擊能力讓它們獨樹一幟，”研究論文合著者Peter Boul說道。

目前，這項研究論文已發(fā)表在《Small》期刊上。