Please select your country or region!

 Hotline:13588888888

3D打印助纳米技术研究“突出重围”

本文摘要:对材料工程师来说,纳米结构是一个圣杯。由纳米级水平的制备材料构成的纳米结构有许多机械、光学和能量特质,理论上,这些特质可以动摇无数行业。意外的是,按比例减小这些纳米结构材料到可操作者的程度仍然是一件挑战性十足的事情。 完全在每一个实例中,减小不道德都减少了材料的结构完整性、均匀分布性和性能,因此毁坏了它们本无权的特质。

OD体育

对材料工程师来说,纳米结构是一个圣杯。由纳米级水平的制备材料构成的纳米结构有许多机械、光学和能量特质,理论上,这些特质可以动摇无数行业。意外的是,按比例减小这些纳米结构材料到可操作者的程度仍然是一件挑战性十足的事情。

完全在每一个实例中,减小不道德都减少了材料的结构完整性、均匀分布性和性能,因此毁坏了它们本无权的特质。但3D打印机有可能为此获取了一种解决方案,因为弗吉尼亚理工大学(VirginiaTech)的研究人员刚透露了一种用3D打印机顺利地按比例减小纳米结构材料的方法。  这项突破性的研究成果是由XiaoyuZheng领导的一个研究团队构建的,XiaoyuZheng是弗吉尼亚理工大学的机械工程助理教授。该项研究成果早已在一篇取名为《多尺度金属超强材料(Multiscalemetallicmetamaterials)》的论文中被详尽提到,这篇论文刚公开发表在NatureMaterials杂志上。

研究团队成员还包括弗吉尼亚理工大学研究生HuachenCui、DaChen和众多来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室(theLawrenceLivermoreNationalLaboratory,LLNL)的合作伙伴。研究本身获得了LLNL、弗吉尼亚州的SCHEV基金和国防部高级研究项目局(theDefenseAdvancedResearchProjectsagency)的反对。  正如研究人员所说的那样,他们首创了一种建构轻而有强度的高弹性金属纳米结构的新方法。

通过一个原始的七个数量级掌控,这种新的3D打印机方法也可以很明显地被比例减小,使纳米结构不断扩大到数厘米的大小。  这种突破性的3D打印机方法所能构建的难以置信弹性或许是它最明显的特点。

这些由分层3D建筑布置和纳米级空心管构成的多尺度金属材料的弹性比传统的轻金属和泡沫陶瓷高达4倍。此外,在纳米材料里,这些多层交阶结构还具备一个最佳的表面积,这些表面积不仅缩放了材料的光学和电学性能,还可以四处搜集光子能除了在像光伏板这样的顶面上搜集,还能在晶格结构内部搜集。  这应当为许多应用于铺平了道路,研究人员借以也能仿效更加普遍的天然材料。

例如,许多骨结构是由从纳米级到宏观尺度的多层次3D结构构成的,而研究人员目前为止都无法几乎拷贝或掌控这些3D结构。任何必须柔软、有强度、轻而有韧性的材料的领域也都应当能从这种3D打印机方法中获益。这些领域似乎还包括从航空航天和汽车到医疗和军事工业的任何高科技领域。

  那么这种3D打印机方法是如何工作的呢?从本质上谈,研究人员们3D打印机出有具备纳米级特征的分层晶格,以此来产生结构,这些结构体现在单个对象里的每一个尺度上。他们还使用了数字光3D打印机技术,以此来兼得高分辨率和打印机尺寸。之前,高分辨率和打印机尺寸之间的顾此失彼被视作比例减小3D打印机微米晶格和纳米晶格的主要障碍。

高分辨率和大面积的扩展性3D打印机让我们能建构出有这些材料,但这种扩展性不是通过双光子单体或传统的立体光刻构建的,研究人员写到。  Zheng和他的团队正在考虑到用这项潜力无穷的新技术为十分险恶的环境生产多功能无机材料(如金属和陶瓷)。

通过新技术获得的强化的弹性和韧性,另加设计时并没重新加入硬聚合物,使得金属材料合适在险恶的环境下当作灵活性的传感器和电子设备,因为那样的环境拒绝材料必需具备耐温性和耐热化学性。Zheng说道。


本文关键词:打印,助,纳米技术,研究,“,突出重围,”,对,OD体育官网

本文来源:OD体育-www.jialinzaoge.com

Copyright © 2022. All rights reserved