记者6月9日从中国科大获悉，中国科学技术大学俞书宏院士团队提出了一种怪异的梯度双沉布里冈结构设计思路，并成功造备出一种新型工程防护资料，实现了全速度下资料防护机能的同步提升，为未来开发在复杂环境下服役的防护结构资料提供了全新的设计思路 。有关成就颁发于《科学进展》 。
防护用工程结构资料通常面对复杂的服役环境 。现有的工程防护资料受限于层间开层、质量过沉以及强韧互斥等问题隐患，逐步难以满足日益复杂的服役环境需要 。天然界中的生物装甲为研造抗冲击资料提供了丰硕的灵感起源 。其中，鳞片作为鱼类的最表部“防护设备”，引起了宽泛关注 。钻研人员在鱼鳞中发现一种怪异的布利冈结构，该结构能够通过诱导裂纹扩大等方式实现增韧 。此表，近年钻研人员还在“古化石”腔棘鱼中发现了怪异的双沉布利冈结构，阐发出拥有更为优异的力学机能 。然而，目前关于双沉布利冈结构的动态力学机能钻研以及更宽泛的布利冈大类结构在宽谱加载速度下的防护机能钻研依然不足 。
俞书宏团队通过协同思考纤维结构设计与组分调控，提出了一种怪异的梯度双沉布利冈（DT-Bou-G）结构设计思路 。钻研团队以软质热塑性聚氨酯和硬质聚乳酸为根基模型原料，通过双料熔融喷头3D打印技术，实现指标资料组分由硬质聚乳酸向软质热塑性聚氨酯梯度转变，并最终造备出新型仿生梯度双沉布利冈复合伙料 。该复合伙料在准静态力学测试（单边开口梁）、低速冲击测试（摆锤冲击和落锤冲击）和高速冲击测试（子弹冲击）中都展示出更强的防护机能 。
钻研人员介绍，这项工作展示了仿生结构设计与组分优化在抗冲击资猜中的协同作用，实现了全速度下资料防护机能的同步提升，为未来开发在复杂环境下服役的防护结构资料提供了全新的设计思路 。（记者 汪乔）
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