日前，美國田納西大學和橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的科學家們再次合作開發(fā)一項突破性技術(shù)——不過這次的研究思路卻來自一對高中學生的靈感。
在工程老師Melinda Hamby的指導下，來自田納西州莫夫里斯波洛 Central Magnet高中的兩位高年級學生Max Lamantia和Devin Schafer提出了一種新型釘子的概念，來解決釘子隨著時間的推移往往會從木頭中退出來的問題，這個問題由來已久，但是很少有人認真思考過它。
高中生Max Lamantia和Devin Schafer
“我們曾聽說幾個朋友抱怨稱，由于他們庭院中的木質(zhì)平臺里的釘子退出了出來，因此在上面走路有點危險。”Lamantia說。因此他們希望找到一種既方便又便宜的解決方案。
最終，這兩位學生拿出了一個新設計，該設計被稱為自鎖釘，它主要是模仿空尖彈的形狀和樣式。在對這種釘子之前的設計進行了研究之后，Lamantia和Schafer又給它加上了一點特殊的設計：在釘子頭部邊緣增加了一圈牙齒狀的東西。“當我們比較不同的創(chuàng)意時，有兩個我們都很喜歡。”Schafer說：“于是我們決定把這兩個結(jié)合起來制造出成品。”
去年的時候，Lamantia參加了一次由田納西大學主辦的科技活動2015州長工程學校（2015 Governor’s School for Engineering），在那里他遇到了該校材料科學系的教授Kurt Sickafus和Tai-Gang Nieh。
通過這次一面之緣，Lamantia和Schafer后來又在今年一月份聯(lián)系了這兩位教授，請教如何原型、測試和制作自己的釘子。
“Central Magnet高中、UT和ORNL之間的這次成功合作展示了我們的州長工程學校項目是如何有效地促進了田納西州下一代工程師和專業(yè)技術(shù)人員的成長的。”Sickafus說。
作為這個項目的共同導師，Sickafus和Nieh認為3D打印可能是原型開發(fā)的最佳途徑，為此他們又找到了UT-ORNL聯(lián)合Governor教席增材制造教授Suresh Babu，后者是這一領(lǐng)域的專家。Babu與位于ORNL的美國能源部制造展示中心、UT研究生Sarah Jane Foster、ORNL的研發(fā)人員Fred List III，以及科技實習生Keith Carver一起接受了這項挑戰(zhàn)，他們使用了一種被稱為選擇性激光熔融的技術(shù)來制造出如今被稱為Lamantia-Schafer自鎖釘?shù)牟讳P鋼原型。
“無論是對于我們的學生還是學校，與UT和ORNL的合作經(jīng)驗都非常寶貴。”Hamby說：“它不僅通過技術(shù)指導和原型制造為Devin和Max提供了幫助，同時也驗證了我們在學校開發(fā)項目中教授的設計過程。”
給項目的下一步是完成這枚釘子原型的性能測試，并通過一種材料選擇分析來優(yōu)化該自鎖釘?shù)墓δ堋?/p>
