看到龍蝦，你會想什麼？或許會立馬想到海鮮盛筵吧！不過，來自南加利福尼亞大學工程學院的工程師可不是這樣的吃貨。他們從龍蝦的身上找到了靈感，想用3D打印製成頭盔以保護人在運動時免受傷害，此外，這種像龍蝦一樣的盔甲還可以預防慢性創傷腦部病變。
人類還在琢磨怎麼打開龍蝦這種甲殼綱動物殼的時候，他們在海里就已經高姿態地活著了。據瞭解，龍蝦和皮皮蝦這種甲殼結構纖維是呈不間斷螺旋狀排列的，這種排列的優勢在於，它們身上產生的小裂縫很難變成大裂縫，因此要想從外面敲碎龍蝦並非易事。
而這居然是南加州大學博士後學者楊洋在吃晚餐的時候偶然間發現的。“我認為一定是龍蝦身上的某種特殊結構才使它有這麼強大的抵抗力。”然而，楊博士並沒有依經驗行事，而是決定仔細觀察它，看看能不能把龍蝦的這一特性滲透到他的學術研究中。
結果發現，龍蝦殼居然是保護身體的絕佳模型。據楊博士和他的同事表示，基於龍蝦殼複雜纖維排列的3D打印頭盔，能夠在一定程度上避免在運動中受傷，比如慢性創傷腦部病變（CTE）。這種病變通常是在像足球、拳擊這樣的運動中頭部遭到反覆的打擊而造成的。
不管是立足當下還是放眼未來，慢性創傷腦部病變都需予以高度重視。沒人希望自己的頭捱打，可是如果一直捱打，那麼就有可能演變為帕金森綜合症、記憶丟失或者罹患其他重大疾病。無論對於美式足球和其他運動，該討論還是很有必要的，雖然數年來並沒有太大的進展。
按南加州大學研究人員的要求製造的3D打印頭盔雛形比一臺3D打印機還要大。這種3D打印頭盔是通過電力與3D打印工藝相結合以改變材料結構，模擬龍蝦殼結構改變材料表面的排列方式並在一定條件下能夠物理復原。
據介紹，這套供電的3D打印頭盔由塑料和碳納米管制成。“碳納米管是一種微米級纖維，因此基本上用手拉是拉不動的，裡面有很多比塑料還強韌千倍的纖維。”陳博士表示，“要是把納米纖維加入塑料，總的來說耐受力能提高四倍。要是添加納米纖維的同時用1000瓦特的電力對同樣的纖維進行排列，那麼耐受力就能提高八倍。”
目前該計劃的任務是把這項從龍蝦裡找到靈感的發明融入更為有效的裝備中去，這樣可以有效避免在運動中受傷。這樣的升級不僅能製造更大的設備，也能與諸如水凝膠這樣的生物兼容材料配合實驗，創造更多科技成果。
研究人員認為，這一設計可最終為運動員實現全身的3D掃描，這就需要3D打印技術來定製防護齒輪。
除了盔甲，新型3D打印還將應用於其他設備中去：“電力輔助的3D打印能夠藉助任意納米纖維的排列方向，從而隨機制造出3D效果的幾何圖形。”陳博士表示，除了能為結構加固的特性外，3D打印在航天、醫藥和生物組織工程領域創造無限可能。
下次費半天勁要是還撬不開美味的龍蝦殼，你可別洩氣，想想它那堅硬無比的外殼吧，說不定有一天它會保護你的體育英雄，如果足委會能允許中國足球能全副武裝應戰，那相信中國足球的明天一定會所向無敵了！
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