Modern manufacturing has a pressing need for lightweight yet strong st的简体中文翻译

Modern manufacturing has a pressing

Modern manufacturing has a pressing need for lightweight yet strong structural materials in transportation, civil engineering, construction, automotive applications, and aerospace. To meet these needs, scientists and engineers have developed a range of remarkable materials with excellent mechanical properties, such as those based on petroleum products (e.g., carbon fibers,[1–3] carbon nanotubes,[4,5] and graphene[6,7]), ceramics,[8,9] as well as metals and alloys.[10] However, most synthetic strong mate- rials require complex and high-cost manufacturing processes (e.g., carbon fibers), generate adverse environmental impacts (e.g., steels, alloys), or are too heavy for many applications. Furthermore, the two key structural properties—strength and toughness—tend to be mutually exclusive in structural material design, in which strong materials are usually brittle, whereas tough materials are frequently weak.[11,12] To address this chal- lenge, tremendous efforts have been devoted in developingbioinspired structural materials that can offer the combination of both strength and toughness at low density (i.e., light- weight) while also manufactured at high volume and low cost.[13–19]
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现代制造业具有重量轻且坚固的结构材料,运输,土木,建筑,汽车应用和航天迫切需要。为了满足这些需求,科学家和工程师们开发了一系列具有优良的机械性能显着的材料,如基于石油的产品(例如,碳纤维,[1-3]碳纳米管的那些,[4,5]和石墨烯[6 ,7]),陶瓷,[8,9],以及金属和合金。[10] 然而,大多数合成的强队友里亚尔需要复杂和高成本的制造工艺(例如,碳纤维),产生不利的环境影响(例如,钢,合金),或对于许多应用过重。此外,两个键结构特性强度和韧性,往往是在结构材料设计相互排斥的,<br>仿生结构材料,可以以低密度(即,重量轻),同时还以高产量和低成本制造同时提供强度和韧性的结合。[13-19]
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现代制造业迫切需要运输、土木工程、建筑、汽车应用和航空航天等轻巧而坚固的结构材料。为了满足这些需求,科学家和工程师开发了一系列具有卓越机械性能的卓越材料,例如基于石油产品的材料(例如碳纤维、[1][3] 碳纳米管、[4,5] 和石墨烯[6,7])、陶瓷、[8,9]以及金属和合金。[10] 然而,大多数合成强配体需要复杂和高成本的制造工艺(例如碳纤维),对环境产生不良影响(例如,钢、合金),或者对于许多应用来说过于重。此外,在结构材料设计中,强度和韧性这两个关键结构特性是相互排斥的,在结构材料设计中,强材料通常易碎,而坚硬材料通常很弱。[11,12] 为了解决这一问题,我们付出了巨大的努力来发展<br>生物启发的结构材料,可在低密度(即重量轻)下提供强度和韧性的组合,同时以高容量和低成本制造。[13–19]
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现代制造业迫切需要在运输、土木工程、建筑、汽车应用和航空航天领域使用轻质而坚固的结构材料。为了满足这些需求,科学家和工程师开发了一系列具有优异力学性能的卓越材料,例如基于石油产品(例如碳纤维、[1-3]碳纳米管、[4,5]和石墨烯[6,7])、陶瓷、[8,9]以及金属和合金的材料,大多数合成强材料需要复杂和高成本的制造工艺(如碳纤维),产生不利的环境影响(如钢、合金),或对许多应用来说太重。此外,在结构材料设计中,强度和韧性这两个关键的结构特性往往是互斥的,在结构材料设计中,强材料通常是脆的,而硬材料往往是弱的。[11,12]为了应对这一挑战,人们付出了巨大的努力来发展<br>仿生结构材料,可以在低密度(即重量轻)下提供强度和韧性的组合,同时也可以在高体积和低成本下制造。[13-19]
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