跌倒防护用高吸能超材料研发

钟 伟琦, 姜 通驰, 陶 智志, 高彦 涛*
上海工程技术大学

摘要


针对当前老年跌倒防护服装厚重、影响行动且吸能防护效果有限的问题，本研究以高吸能超材料研发为核心，设计并制备适用于跌倒防护的3D结构负泊松比超材料。通过熔融沉积技术（FDM）以TPU为原料打印弧形结构、手性结构等负泊松比胞元模型和格栅结构模型，结合冲击性能测试，分析模型的吸能特性与力学性能，验证实验结果。研究表明，所设计的3D负泊松比超材料在轻量化前提下，具备优异的低速冲击吸能能力，为老年跌倒防护服装的研发提供了新型材料解决方案，有望解决传统防护服装的痛点，提升老年人日常活动的安全性与舒适性。

关键词


高吸能超材料；负泊松比；跌倒防护；3D打印；TPU材料

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参考


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