英國薩里大學(University of Surrey)與美國霍普金斯大學(Hopkins University)聯(lián)手生產了一款新材料,該材料可被用于未來的汽車制造。新款材料可耐受激烈的震動,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編織技術紡織結構復合材料(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構層具有活動性,而外部各層材料則保持剛性,從而在實現(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,因為剛性的提升意味著內部顆粒物的移動性降低,從而導致減震效果弱化。反之,在確保減震性的同時,剛性會弱化。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。
毫無疑問,研究人員的新發(fā)明給人留下了深刻的印象,將對許多產品的制造造成較大沖擊,特別是那些既需要剛性又需要減震性的產品。
想象一下,在制造車身鈑金件時,用新材料替代傳統(tǒng)的鋼材及鋁材,車輛運行時,座艙內部將更為靜謐。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的打擾。
然而,這需要犧牲車輛總體性能及燃油經濟性,引入隔音材料不僅會影響車輛的性能,還會縮小車內的空間。然而,若采用3D編織紡織結構復合材料后,不僅能實現(xiàn)車輛的減重目標,還能提升車內空間。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種機械性能優(yōu)點外,該款3D紡織結構材料還展現(xiàn)了定制化流體滲透性(fluidic permeability)、熱傳輸(thermal transport)及耐高溫特性,可為未來的研究提供多種功能。”