英國(guó)薩里大學(xué)(University of Surrey)與美國(guó)霍普金斯大學(xué)(Hopkins University)聯(lián)手生產(chǎn)了一款新材料,該材料可被用于未來(lái)的汽車制造。新款材料可耐受激烈的震動(dòng),還擁有卓越的噪音抑制效果(消聲,sound dampening)。
研究人員利用多層3D編織技術(shù)紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料(3D woven technical textile composites)作為纖維材料,各層材料的排布使得中間的紡織結(jié)構(gòu)層具有活動(dòng)性,而外部各層材料則保持剛性,從而在實(shí)現(xiàn)高剛性的情況下還能獲得良好的減震效果。
這類材料屬性在常規(guī)材料中很罕見(jiàn),因?yàn)閯傂缘奶嵘馕吨鴥?nèi)部顆粒物的移動(dòng)性降低,從而導(dǎo)致減震效果弱化。反之,在確保減震性的同時(shí),剛性會(huì)弱化。這就是許多金屬剛性高但減震效果差,而泡沫擁有良好減震性但剛性不高的原因了。
毫無(wú)疑問(wèn),研究人員的新發(fā)明給人留下了深刻的印象,將對(duì)許多產(chǎn)品的制造造成較大沖擊,特別是那些既需要?jiǎng)傂杂中枰獪p震性的產(chǎn)品。
想象一下,在制造車身鈑金件時(shí),用新材料替代傳統(tǒng)的鋼材及鋁材,車輛運(yùn)行時(shí),座艙內(nèi)部將更為靜謐。如今,車企已采用了大量的隔音材料,確保乘客免受噪音及震動(dòng)的打擾。
然而,這需要犧牲車輛總體性能及燃油經(jīng)濟(jì)性,引入隔音材料不僅會(huì)影響車輛的性能,還會(huì)縮小車內(nèi)的空間。然而,若采用3D編織紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料后,不僅能實(shí)現(xiàn)車輛的減重目標(biāo),還能提升車內(nèi)空間。此外,該款材料頗有前景,這主要得益于其耐高溫的特性。
在研究論文中有寫道:“除了減震及其他13種機(jī)械性能優(yōu)點(diǎn)外,該款3D紡織結(jié)構(gòu)材料還展現(xiàn)了定制化流體滲透性(fluidic permeability)、熱傳輸(thermal transport)及耐高溫特性,可為未來(lái)的研究提供多種功能。”