微观观察降落伞纤维在压力下如何表现

降落伞用途广泛，可帮助从跳伞者到超音速科学有效载荷等各种物体减速。无论降落伞减速的是什么，有两件事始终不变：降落伞必须承受巨大的力量，并且确保其所载物品的安全至关重要。要选择有效发挥作用的降落伞材料，必须充分了解降落伞打开和降落过程中发生的情况。

贝克曼高级科学技术研究所的研究人员 Cutler Phillippe、Francesco Panerai 和 Laura Villafañe Roca 使用计算机断层扫描研究了降落伞纺织品的纤维级特性，并将其与更大规模的行为联系起来。他们的研究成果发表在美国航空航天学会 (AIAA) 期刊上。

“我们大致知道纺织品如何影响降落伞的性能，”诺伊大学香槟分校航空航天工程系研究生菲利普说。“但从实验的角度来看，我们不知道这种性能与纺织品内单个纤维的运动以及例如一束纤维的动态特性有何关系。”

研究人员表示，如果将降落伞的性能(即它在空中的表现)视为宏观尺度，那么一束纤维就是中观尺度，而单根纤维则代表微观尺度。

研究人员的目标是量化这些较小尺度上发生的事情，并将这种行为与较大尺度上发生的力和相互作用联系起来。这为计算建模者提供了数据，可以模拟未经测试的降落伞行为，并可以让他们了解新现象。

研究人员使用贝克曼的微型 CT 扫描仪对两种在不断增加的压力水平下的降落伞织物进行成像。与医院的 CT 扫描仪一样，微型 CT 扫描仪使用 X 射线对材料的二维切片进行成像。这些切片在拼合在一起时可直观地显示材料的三维结构。