德州农工大学(Texas A&M University)的航空航天工程和材料科学研究人员与美国陆军DEVCOM陆军研究实验室合作，开发出了一种混合泡沫复合材料，其能量吸收能力比传统衬垫材料高出10倍。

这种材料将标准开孔泡沫与3D打印的弹性体支柱相结合，支柱被直接注入泡沫的内部结构中。这种技术被称为泡沫内增材制造(IFAM)，它允许工程师控制支柱的直径、间距、角度和弹性，从而调整复合材料的强度、能量吸收能力或舒适度。

该技术有助于克服长期以来在成本可负担性和精度之间权衡的问题。

这项研究由德州农工大学(Texas A&M University)工程学院纳米结构材料实验室主任Mohammad Naraghi博士领导，并与DEVCOM陆军研究实验室(ARL)战略聚合物增材制造团队负责人Eric Wetzel博士合作完成。他们的研究结果发表在《Composite Structures》期刊上。

Wetzel表示："IFAM是一种简单的、由计算机驱动的制造工艺，它使我们能够在传统开孔泡沫内部构建一个弹性体骨架。弹性体的直径、间距、角度和弹性可以被选择，以实现广泛的性能。"

"IFAM工艺结合了两全其美的优势，提供了一种低成本、可定制、高性能的复合能量吸收材料。"

在压缩状态下，泡沫在初始加载阶段稳定了支柱，防止其过早屈曲。随着压力增加，支柱将力向外重新分布到周围的泡沫中。这产生了一种负载共享的动态效应，研究人员将其描述为协同作用。

Naraghi称："我们将简单的泡沫变成了一种可调谐、高性能的超级泡沫复合材料。它有望成为适用于广泛应用的通用解决方案。"

国防与民用应用
作为一个由陆军赞助的项目，其主要应用目标是军事防护装备。

Wetzel指出："能量吸收材料对于广泛的陆军应用至关重要，包括防弹头盔和防爆座椅垫。"研究团队正在积极探索将其集成到能够承受弹道冲击和钝力创伤的军用头盔中。

此外，研究人员还确定了民用应用，包括自行车、摩托车和运动头盔，汽车乘客保护，以及儿童安全座椅。声学绝缘也被确定为一个潜在的应用案例，该复合材料被设计用于抑制特定声频带。