日前，美國田納西大學(xué)和橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的科學(xué)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(xué)生的靈感。

在工程老師Melinda Hamby的指導(dǎo)下，來自田納西州莫夫里斯波洛Central Magnet高中的兩位高年級學(xué)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(rèn)真思考過它。

“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(xué)生拿出了一個新設(shè)計，該設(shè)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(shè)計進(jìn)行了研究之后，Lamantia和Schafer又給它加上了一點特殊的設(shè)計：在釘子頭部邊緣增加了一圈牙齒狀的東西?！爱?dāng)我們比較不同的創(chuàng)意時，有兩個我們都很喜歡?！盨chafer說：“于是我們決定把這兩個結(jié)合起來制造出成品?！?/p>

去年的時候，Lamantia參加了一次由田納西大學(xué)主辦的科技活動2015州長工程學(xué)校（2015 Governor’s School for Engineering），在那里他遇到了該校材料科學(xué)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(xué)校項目是如何有效地促進(jìn)了田納西州下一代工程師和專業(yè)技術(shù)人員的成長的?！盨ickafus說。

作為這個項目的共同導(dǎo)師，Sickafus和Nieh認(rèn)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(xí)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(xué)生還是學(xué)校，與UT和ORNL的合作經(jīng)驗都非常寶貴?！盚amby說：“它不僅通過技術(shù)指導(dǎo)和原型制造為Devin和Max提供了幫助，同時也驗證了我們在學(xué)校開發(fā)項目中教授的設(shè)計過程?！?/p>

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>