在 8 月 29 日發(fā)表在《自然通訊》雜志上的文章中，由普林斯頓大學土木與環(huán)境工程助理教授 Reza Moini 領(lǐng)導的研究人員稱，與傳統(tǒng)澆注混凝土相比，他們新設(shè)計能夠?qū)⒒炷恋目沽研蕴岣?63%。
研究人員稱該設(shè)計受到了古代魚類譜系腔棘魚鱗片組成的雙螺旋結(jié)構(gòu)的啟發(fā)。Moini 表示，自然界經(jīng)常使用巧妙的結(jié)構(gòu)來提高材料的性能，如強度和抗斷裂性。
研究人員為達成特定的機械性能，構(gòu)想了獨特的混凝土布局設(shè)計，在三維層面把混凝土處理為單獨的股線?？茖W家們用機器人將混凝土一層一層地堆疊起來，就像搭積木一樣，但每一層都稍微轉(zhuǎn)一下角度，形成雙螺旋排列，有點像魚鱗的排列方式，這種特殊的結(jié)構(gòu)讓混凝土變得更堅固，不容易開裂。
這種技術(shù)依靠多種機制的結(jié)合，其中這些機制要么能夠防止裂紋繼續(xù)擴展，要么能讓斷裂的表面相互鎖住，要么能在裂紋形成后使其偏離原本的直線路徑。
除了特殊的結(jié)構(gòu)，科學家們還在混凝土中添加了一些特殊的材料，讓其能夠更快地硬化，從而避免變形。
不過制作這種混凝土構(gòu)件需要機器人的幫助，因為機器人能夠非常精確地控制每一層混凝土的形狀和位置，從而保證整個結(jié)構(gòu)的完美。
