一种用于跑鞋和记忆泡沫枕头的材料激发了3d打印产品的设计灵感，该产品可以帮助保护建筑免受碰撞损害和其他高冲击力，相当于一辆汽车以60公里/小时的速度行驶。
QUT材料科学中心和QUT土木与环境工程学院的Tatheer Zahra博士发表在《智能材料与结构》杂志上，使用现成的生物塑料来3D打印几何形状，模拟auxetic材料的行为。
扎赫拉博士说:“auxetic材料在拉伸时不会变平，在压缩时不会膨胀，而是会同时向各个方向扩张或收缩，这使得它们具有高度的能量吸收能力和抗负荷能力。”
“但是现有的商业人造材料非常昂贵，而且在当地没有，所以我设计了几何形状，实现了相同的性能。”
视频:一个180g auxetic几何抵抗25kN的力(约。2500kg)，通过向各个方向收缩，吸收260 J左右的能量，释放时不显示损伤或形状变化。如果按比例放大，这些几何图形可能会在保护建筑物和其他结构免受碰撞冲击方面发挥作用。
Zahra博士说，3D打印的人造几何图形有可能取代复合材料中的钢和纤维增强聚合物网状增强材料，还可以作为一种灵活且广泛应用的墙壁防护渲染材料。
她说，吸收的能量相当于在一堵全尺寸建筑墙体上涂上一层20毫米厚的增强复合材料防护涂料，这种材料可以承受一辆以60公里/小时速度行驶的汽车的冲击力。
“理论上，嵌入这些几何形状的复合材料可以抵抗由气体爆炸、地震、风力和汽车碰撞引起的高冲击或冲击能量。
“在澳大利亚，估计每年有2000起车祸。如果建筑直接受损成本为2.5%，那么住房每年的损失约为3865万美元。
“由于汽车也会撞向公寓、办公楼、餐馆和便利店，建筑受损的成本可能会更高。
“失去生命将是最大的代价。”
Zahra博士说，保护砖石墙尤为重要，因为它是大多数商业和住宅建筑的重要组成部分。
“砌体是一种非常便宜的材料，与木材或钢材相比，它对噪音、热量有弹性，并具有更好的防火性能，但它的砂浆接缝削弱了整体结构强度。
她说:“如果将人造几何形状嵌入到砂浆中，以制作保护性复合材料，它们也将受到微生物和超过60°C的温度的保护，并应持续结构的设计寿命。”
经过实验室规模的验证，Zahra博士现在的目标是在QUT Banyo试验工厂的全尺寸砌体和混凝土结构上测试设计。
Zahra博士说:“这种设计通过增材制造具有良好的商业化前景，因为生产过程灵活，材料也很容易获得。”
“3D打印还允许我们改变材料、尺寸或几何形状的设计，以适应不同的结构和负载要求。”
Zahra博士说，生物塑料提供了一种更可持续、低碳排放的替代纤维增强塑料或其他不可生物降解聚合物。
她说，这比使用现有的人造纤维更划算。人造纤维每平方米的价格可能高达400美元，而且不能生物降解。
