美国休斯顿大学的团队将古代折纸艺术设计的概念与现代科学材料结合在一起，以生产新的陶瓷结构。该结构在压力下弯曲，但不会破裂，显示出难以想象的柔韧性和强度。这项技术为应用轻量级和高强度材料开辟了新的道路，并有望在医疗假肢，航空航天和高性能影响机器人等领域发挥重要作用。相关研究结果已发表在新期刊《先进的复合材料和混合材料》杂志上。传统的陶瓷被广泛用于其高硬度和耐热性，但它们的自然脆性也限制了他们对动态或高位的Kapsstress环境的使用。当被外力挤压时，陶瓷容易破裂甚至粉碎，因此很难满足需要灵活性的情况。但是，这个新研究通过引入灵活设计的概念成功摧毁了这一限制。该团队使用了一个经典的折纸图案，称为Miura-OI，使用3D打印技术创建具有复杂折叠结构的陶瓷框架。 Miura-OI是一种折叠技术，可以在较小的空间中压缩平面材料，但仍保持平坦的特性。它广泛用于工程和空间部署系统。然后，他们用拉伸和生物相容性聚合物覆盖了结构的表面，从而使陶瓷具有全新的机械性能。实验结果表明，用聚合物涂层处理的陶瓷结构在施加压力时在不同方向上施加压力时显示出极好的压缩性和弹性恢复。相比之下，没有涂料的传统陶瓷在相同条件下迅速破裂或破裂。系统的研究人员在静态和循环压缩条件下系统地测试了这些结构，并证明了他们的实验性RESU集成计算机模拟的LTS。数据表明，涂料结构在原始最脆弱的陶瓷方向上显示出明显增强的硬度。该团队教导说，折纸不仅是一种视觉艺术形式，而且是具有巨大潜力的功能设计工具。它为解决生物医学和工程领域中的物质挑战提供了一个袋式的想法。这项研究表明了如何通过智能结构设计将新的和灵活的特性引入珍贵的易碎材料。将来，预计这种类型的结构将用于高性能材料的研究和开发，从而促进医疗设备，智能机器人和太空设备的创新开发。