據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，無(wú)論是支撐公寓樓的結(jié)構(gòu)梁，還是支撐學(xué)校科學(xué)項(xiàng)目的一塊蘇格蘭膠帶，我們都習(xí)慣于材料隨著時(shí)間的推移而變?nèi)?，但芝加哥大學(xué)的一項(xiàng)新發(fā)明可能會(huì)改變這一情況。工程師們從我們的骨骼在一生中適應(yīng)其質(zhì)量和強(qiáng)度以支持不同負(fù)載的方式中獲得靈感，開(kāi)發(fā)了一種3D打印新型凝膠，實(shí)際上可以隨著時(shí)間的推移而加強(qiáng)振動(dòng)和壓力。

“其他每一種材料在振動(dòng)時(shí)都會(huì)變得更弱，”領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)的Aaron Esser-Kahn說(shuō)?！斑@是我們第一次逆轉(zhuǎn)了這一過(guò)程，表明一種材料可以通過(guò)機(jī)械振動(dòng)來(lái)加強(qiáng)自身?！?/span>

雖然人類(lèi)骨骼的適應(yīng)性為Esser-Kahn和他的團(tuán)隊(duì)提供了部分靈感，但另一部分靈感來(lái)自于所謂的壓電效應(yīng)。這指的是能夠接受機(jī)械應(yīng)力和振動(dòng)并將這種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電荷的設(shè)備和材料。我們已經(jīng)看到這種技術(shù)如何被整合到鞋子、道路和筆記本電腦鍵盤(pán)中，但加州大學(xué)的團(tuán)隊(duì)將這種特殊的應(yīng)用描述為第一種。

這種材料可以通過(guò)振動(dòng)進(jìn)行強(qiáng)化，原因是顆粒可以傳遞能量并引發(fā)硫醇烯反應(yīng)，從而達(dá)到在材料中產(chǎn)生新交聯(lián)的效果。在測(cè)試中，研究小組將這種柔軟的凝膠變成了一種剛度接近骨骼內(nèi)部的材料，僅僅通過(guò)使其受到振動(dòng)，其自身強(qiáng)度就達(dá)到了66倍。有趣的是，該材料在受到最大壓力的地方加強(qiáng)了更多。

“就像骨骼一樣，材料的強(qiáng)化程度與我們投入的力量完全一致。”Esser-Kahn說(shuō)。

該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這種類(lèi)型的材料有很多可能性，包括隨著時(shí)間推移而變得更加堅(jiān)固的建筑物，或者更有效地與身體整合的醫(yī)療植入物。一個(gè)真正有希望的領(lǐng)域是粘合劑，例如航空航天工程中用于將不同材料融合在一起的粘合劑。

“粘合劑可能會(huì)受到巨大的影響，”Esser-Kahn說(shuō)?！罢澈蟿缀蹩偸遣牧系墓收宵c(diǎn)。這可能會(huì)導(dǎo)致專(zhuān)門(mén)的粘合劑，其粘性和凝固性更好?！?/span>