在正在进行的强大，轻质材料的寻求中，研究人员正在寻找海胆，这具有粉笔制成的刺，通常是脆弱的。具有讽刺意味的是，海胆刺的高度复杂的三维结构是70％至80％的多孔，从而产生整体稳定，强的结构。
研究海胆是弗吉尼亚州工程学院机械工程助理教授的凌丽，凌丽助理调查了540,000美元的国家科学基金会补助金。该研究旨在开发用于获取，处理，处理，提取和评估分层结构的计算数据的方法，以便将信息与3D数据和测试集成以开发工程化蜂窝材料。
利用从研究生物系统收集并将规则输入的设计规则，并将规则转化为生物启发轻质陶瓷材料的设计，希望这些信息可以应用于为各种工业用途创建轻质面板和其他部件。
“我可以看到这些信息适用于面板，结构支撑和装甲，以提供影响和爆炸保护。设计非常损害，宽敞的灾难性地，“李说。“We want to understand how nature designs lightweight materials with brittle components and we are trying to understand the 3D architecture of the sea urchin spine’s structure to see if we can determine how the structure helps achieve high strength and damage tolerance given the inherent weakness of the chalk it’s made from.”
与Co-Investigator合作，Zunhui Zhu，助理教授拥有Bradley电脑工程系，该团队将使用Argonne国家实验室开发的同步射流断层扫描技术和数学工具，以获得高分辨率3-D体积数据来确定多孔网络如何以连接，布置和方向设计。
“该项目是基于表征和理解海胆脊柱的内部结构，了解为什么它如此强大，”李说。“海胆刺已经显示出类似于在实验室中的最佳陶瓷细胞材料的表现相似。”
人造和天然蜂窝结构之间的差异之一是蜂窝支柱和节点的非对称形成，其在不同位置逐渐变化和取向。
“我们目前的大部分3D印刷材料基于理想化的几何形状，例如具有恒定横截面积的圆柱形梁，这可能有助于一些印刷陶瓷固体中的灾难性失效行为，”LI表示。“看着海胆，我们看到与3D印刷结构形成鲜明对比的弯曲形态。通过研究这些，我们希望了解如何将这些自然设计输入我们的实验室创造的材料。“
提交：技术+产品那设计世界文章那绿色工程
