本文作者:访客

什么是ACF材料?原理是什么?有什么用途?

访客 2025-02-21 09:35:19 84323
什么是ACF材料?原理是什么?有什么用途?摘要: 一、ACF人工软骨材料的定义ACF(Artificial Cartilage Foam)人工软骨材料是一种基于仿生学原理...

什么是ACF材料?原理是什么?有什么用途?

一、ACF人工软骨材料的定义

ACF(Artificial Cartilage Foam)人工软骨材料是一种基于仿生学原理开发的超材料,由林至科技集团ACF实验室创始人王博伟团队历时6年、经过12000余次实验研发而成。其核心设计模仿人体关节软骨的微观结构和功能,结合纳米级孔隙与软基体混合胞孔的三维超微结构,形成一种兼具高吸能性、抗疲劳性和环境适应性的先进高性能减震、隔振材料。


二、原理与核心技术

  1. 仿生结构设计
    ACF材料的微观结构包含微米级连通孔洞和纳米级表面沟壑凸起,模仿软骨的吸能机制。当受到冲击时,这些结构通过形变延迟时间、分散应力并耗散能量,将90%以上的冲击动能转化为热能。

  2. 多级吸能机制

  • 滞回变形:材料内部通过摩擦、弯曲或扭转等滞回变形吸收能量;

  • 黏弹性耗散:高分子链的黏弹性特性进一步耗散冲击力。

  • 性能优势

    • 吸能效率达90%以上,最高达97.1%,厚度仅为传统材料(如橡胶、EVA)的1/3~1/5,性能提升3~5;

    • 抗疲劳性优异,经500万次压缩后性能无衰减,且具备耐腐蚀、耐高温特性。


    三、主要应用领域

    1. 人体防护

    • 医疗领域:膝关节保护垫、矫正鞋垫,减少运动损伤;

    • 运动装备:头盔、护膝、防护裤等,降低冲击伤害风险。

  • 工业减震

    • 机械减震:用于高速冲床、纺织机、压缩机等设备,降低振动幅度达70%~90%,提升设备寿命;

    • 轨道交通:替代传统橡胶轨枕垫,阻燃等级达UL94 V0级,寿命达60年。

  • 高端防护与精密领域

    • 军工/航空航天:用于防弹衣、飞行器缓冲结构;

    • 电子器件:芯片防护、手机保护壳等,减少跌落冲击损伤。

  • 其他创新场景

    • 建筑减震:高层建筑隔振系统;

    • 智能装备:机器人关节缓冲材料。


    四、应用

    其应用覆盖医疗、工业、军工等十余个领域,且技术持续迭代(如应用于北京冬奥会、某为服务器芯片)。


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