科学探索|通过模仿白蚁筑巢科学家运用其基本规则生成新材料( 二 ) 通过模仿白蚁筑巢|科学家运用

"我们的目标是生成无序的几何图形，其属性由一些基本形状的组合空间定义，如直线、十字架或'L'形。这些几何形状然后可以根据应用的要求，用各种不同的构成材料进行3D打印，"Daraio说。
与白蚁巢穴的随机性相呼应，虚拟生长程序创建的每个几何形状都是独一无二的。例如，改变L型构件的可用性，会产生一组新的结构。Daraio和她的团队对虚拟输入进行了实验，以产生超过54000个模拟的架构样本。这些样品可以被归类为具有不同机械特征的组，这些机械特征可能决定了材料的硬度、密度或其变形方式。通过绘制积木式布局、资源可用性和由此产生的机械特征之间的关系图，研究小组可以分析无序结构的基本规则。这代表了一个全新的材料分析和工程框架。
"我们希望了解材料设计的基本规则，然后创造出与我们目前在工程中使用的材料相比具有卓越性能的材料，"Daraio说。"例如，我们设想创造出更轻但也更耐断裂或更能吸收机械冲击和振动的材料。"
虚拟生长计划通过模仿白蚁筑巢的方式，而不是复制巢穴本身的构造，探索无序材料的未知领域。"Daraio说："这项研究的目的是控制材料中的无序状态，利用以前没有利用过的设计和分析工具，改善机械和其他功能特性。"

科学探索|通过模仿白蚁筑巢 科学家运用其基本规则生成新材料( 二 )

科学探索|通过模仿白蚁筑巢科学家运用其基本规则生成新材料( 二 )