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yabo亚博登录:可用于多种应用的新型受热收缩3D打印超材料

来源:yabo手机登录APP   发布时间:2021-12-25 19:38nbsp;  点击量:

本文摘要:一个增材生产研究小组研发了一种3D打印机材料,它在被冷却时会膨胀而不是收缩。这种轻质保温材料由迷你网格结构构成,在相当大的温度范围内,它可以从三个笛卡尔方向上展开膨胀。 据3D打印机网熟知,大多数液体材料在冷却时会收缩,只有少数不会膨胀。 不过,在冷却时会膨胀的负热膨胀材料可以有有所不同的最重要用途,如水管、航天器设备,以及在有所不同热负荷持续性丧失准度的相同件,还包括芯片和高精度光学底座。

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一个增材生产研究小组研发了一种3D打印机材料,它在被冷却时会膨胀而不是收缩。这种轻质保温材料由迷你网格结构构成,在相当大的温度范围内,它可以从三个笛卡尔方向上展开膨胀。  据3D打印机网熟知,大多数液体材料在冷却时会收缩,只有少数不会膨胀。

不过,在冷却时会膨胀的负热膨胀材料可以有有所不同的最重要用途,如水管、航天器设备,以及在有所不同热负荷持续性丧失准度的相同件,还包括芯片和高精度光学底座。一个来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)和几所美国大学的科学家团队研发出有了3D打印机轻质材料,在较小的温度范围内可以展开膨胀。

他们的研究早已公开发表在《物理评论快报》上。  研究人员研发的新型膨胀3D打印机超强材料的秘密就在于它的双材料迷你网格结构,它是由聚合物以及聚合物/铜复合材料3D打印机而出的,可以向内倾斜。曝露于热环境下时,这种向内倾斜不会引发结构上的增大。

最重要的是,这种高度固定式的膨胀再次发生在三个笛卡尔方向,研究人员指出,他们的3D打印机材料是第一个可以这样做到的。这种热膨胀也可以不再次发生或是相反的,这各不相同在设计时的几何形状和流形结构。  研究小组设计了一系列金字塔形状的迷你网格结构,在冷却时它不会膨胀。

关于这种可以倾斜与膨胀的迷你网格结构,其内部支柱是由享有更高热膨胀的材料构成。在这些支柱收缩时,由较低收缩材料构成的外部框架不会被迫支柱拉链到该结构的中心。  用于投影没落光刻3D打印机技术,MIT的团队需要不断扩大现有的系统来制作多材料。

在MIT机械工程副教授NicholasFang的领导下,MIT的科学家们必需保证材料会受到污染,打印机完了每一层后都要盖住残渣。  研究人员指出,3D打印机材料被动适应环境局部温度变化的能力可以使其限于于各种机械应用于,传统方法中这些应用于要靠主动掌控来解决问题,如冷却和加热。某些装置的零件在加热时会显得不精确,3D打印机的材料可以被用来抵销这种紊乱。

  根据论文作者QimingWang的众说纷纭,这种微结构3D打印机超强材料可用作牙科填料,当人们不吃冷东西时它很更容易移动或裂痕。它也能用来空缺桥梁或建筑物的小缝隙,这些建筑是室外的,常常不会再次发生热膨胀。或者也可以用作某些仪器设备,如原子力显微镜。

  有意思的是,它是由两种有所不同的材料包含,分别为梁和空隙,UCLA机械航天和工程系助理教授JonathanHopkins说明说道。当你冷却它时,一旦某一条梁收缩到多达其他梁,那么每个单元细胞之间的连接点不会向内拉,进而使全部格子都向内拉。

这是必要的热收缩,也是它的独有之处。  这项研究牵涉到到了来自LLNL、南加州大学、MIT和洛杉矶加利福尼亚大学的研究人员,这是国防部高级研究项目局国防科学办公室的五年计划的一部分,该计划主要是研究具备高效率微观结构的材料。据Wang说道,该项目的下一阶段是生产可以解决问题类似于问题的零热膨胀材料。


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