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一個機器人實驗室BEAR。圖片來源：波士頓大學
科技日報記者?劉霞
據(jù)英國《新科學家》雜志網(wǎng)站8月29日報道，美國一個機器人實驗室發(fā)現(xiàn)了迄今已知最堅韌的結構，該實驗室可以在沒有人類監(jiān)督的情況下每天開展50次實驗，制造并測試機械結構。最新研究有望加速新材料的發(fā)現(xiàn)，相關論文已經(jīng)提交預印本網(wǎng)站。
波士頓大學研究人員表示，在這項最新研究中，他們使用名為貝葉斯實驗自主研究員（BEAR）的自主機器人實驗室，發(fā)現(xiàn)了迄今已知能量吸收效率最高的材料結構。
BEAR由五臺3D打印機、一套天平、一臺測試機、一個機械臂和一個移動樣本的計算機視覺系統(tǒng)組成。其中，3D打印機可以制造出7種不同的塑料，測試機器可以壓縮塑料制成的結構并測量其響應情況。研究團隊用其設計機械結構并開展測試，然后使用已經(jīng)獲得的所有測試結果來設計并測試其他結構。
BEAR每天可以開展50次實驗，迄今已經(jīng)進行了25000多次實驗。雖然BEAR可以完全自主運行，但在測試過程中，團隊進行了干預，比如告知BEAR樣品會在哪個點斷裂，或在制造過程中調整溫度等。
研究發(fā)現(xiàn)，一種稱為Willow的結構由PLA聚酯制成時表現(xiàn)最好，平均能量吸收效率為73.3%，打破了之前研究人員所能找到的能量吸收率最高的輕木創(chuàng)下的紀錄，后者的能量吸收效率為71.8%。
能量吸收效率是衡量某個結構的韌性或彈性的標準，在不失效的情況下能吸收多少百分比的機械能。防護結構，如自行車頭盔中的泡沫或汽車褶皺區(qū)中的金屬，往往具有較高的能量吸收效率，因此碰撞產生的機械能不會轉移到人身上，從而避免了可能會造成的傷害。
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