مواد ميتامودولية ثلاثية الأبعاد مستوحاة من الطبيعة مع توبولوجيا تشريحية ومضادة للتشريح مصنوعة بتقنية الطباعة الرباعية الأبعاد

يمكن الحصول على مواد ميتامودولية مصممة بشكل صناعي مزودة بخصائص ميكانيكية وفيزيائية فريدة يصعب الوصول إليها طبيعياً من خلال التصميم العقلاني. في هذا العمل، تم تطوير مواد ميتامودولية مبتكرة ثلاثية الأبعاد (3D) ذات خصائص تشريحية ومضادة للتشريح بالإشارة إلى هيكل متعدد الوجوه الذي يدور حول وجهه (FRP) الموجود في الفيروس. من خلال تجميع وحدات مثلثية مسطحة في خلايا ثمانية أوجه منتظمة، يمكن الحصول على عدة أشكال نموذجية من المواد الميتامودولية التشريحية والمضادة للتشريح من خلال طرق تجميع مختلفة. من خلال تغيير معلمات التوبولوجيا، يمكن تعديل نسبة بواسون بين 0 و 2.8. يتم تصنيع المواد الميتامودولية من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام بوليمر ذا ذاكرة شكل، ويتم تحليل الخصائص الميكانيكية عبر تحليل العناصر المحدودة (FEA) والتجارب، بما في ذلك معامل يونغ، ونسبة بواسون، وسلوك اقتران الشد والالتواء. بالإضافة إلى ذلك، يتم الحصول على مادة ميتامودولية مستهدفة ذات سلوك تشوه محلي محدد من خلال حسابات وبرامج توزيع لتلبية متطلبات خاصة أو تحقيق تطبيقات فريدة. تمنح خاصية ذاكرة الشكل المواد الميكانيكية الميتامودولية المزيد من التطبيقات المحتملة.