MIT工程師3D打印出的結(jié)構(gòu)會(huì)受熱收縮
美國(guó)勞倫斯利物莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)10月25日發(fā)布公告稱,該實(shí)驗(yàn)室工程師和麻省理工學(xué)院(MIT)、南加州大學(xué)、加州大學(xué)洛杉磯分?茖W(xué)家合作,首次3D打印出受熱收縮的全新超材料。這個(gè)新型結(jié)構(gòu)在降溫后還可恢復(fù)之前體積,能反復(fù)使用,適用于制作溫度變化較大環(huán)境中所需要的精密操作部件,如微芯片和高精光學(xué)儀器等。
傳統(tǒng)大體積材料的熱力學(xué)特性都表現(xiàn)為受熱膨脹、遇冷收縮,而這次獲得的超材料完全相反,它在受熱時(shí)會(huì)收縮。該材料是用聚酯和另一種摻雜銅的聚酯打印出來(lái)的微晶格結(jié)構(gòu),包含橫梁和空心點(diǎn)陣兩個(gè)部分,因不同材料受熱時(shí)相對(duì)位移不同,使得連接點(diǎn)處向內(nèi)拉伸,帶動(dòng)整個(gè)晶格結(jié)構(gòu)向內(nèi)拉伸,從而表現(xiàn)出獨(dú)有的熱收縮特性。
MIT力學(xué)工程教授方絢萊帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了該研究的3D打印部分的工作。方絢萊在接受記者郵件采訪中表示,他們采用的是顯微立體光刻3D打印技術(shù),類似噴墨打印機(jī)和數(shù)字曝光機(jī)的結(jié)合。先將不同材料的液滴噴在一個(gè)透明窗口上,再通過(guò)數(shù)字投影機(jī)把圖案分別投射在需要固化的液滴背面。被光照過(guò)的區(qū)域就形成固體片狀結(jié)構(gòu),附著在一個(gè)樣品支架上,窗口上沒(méi)有曝光的液滴則被清除。如此反復(fù),可以得到所需的復(fù)合材料。
方絢萊介紹,從每個(gè)單元來(lái)看,新結(jié)構(gòu)類似斜拉橋的設(shè)計(jì),只是伸縮性好的鋼筋換成了相對(duì)柔軟的樹脂,剛度大的橫梁變成了摻銅納米顆粒的樹脂。受熱時(shí)柔軟的樹脂先伸長(zhǎng),直到加固的橫梁也被拉動(dòng)而相對(duì)錨定的位置轉(zhuǎn)動(dòng)?傮w上看,整個(gè)空心的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)就呈現(xiàn)收縮。
這個(gè)新型結(jié)構(gòu)適用于制作溫度變化較大環(huán)境中的精密部件,如避免熱脹冷縮造成焦距漂移的光學(xué)鏡頭;長(zhǎng)時(shí)間使用發(fā)熱但不會(huì)影響穩(wěn)定性的微型芯片;提高太陽(yáng)能利用效率的器件;遇高溫食物能與真牙完美匹配的牙科填充物;甚至穿越太陽(yáng)強(qiáng)熱照射的人造衛(wèi)星等。
- 3D打印出受熱收縮的全新超材料實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化 2018-02-27
- 青科大沈勇/浙大李志波團(tuán)隊(duì) Macromolecules:一種具有優(yōu)異質(zhì)子耐受性的有機(jī)鋁催化劑-實(shí)現(xiàn)超高分子量和端基可控聚酯合成 2025-12-15
- 四川大學(xué)王玉忠團(tuán)隊(duì) AFM:可反復(fù)化學(xué)循環(huán)自增強(qiáng)多功能生物基聚酯材料 2025-10-15
- 天水師范大學(xué)崔雅琴/蘭州大學(xué)鄔金才 JACS:環(huán)擴(kuò)張聚合中溫度控制環(huán)酯聚酯的分子量 2025-10-07
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技
- 揚(yáng)帆中東,共繪科研儀器新藍(lán)...
- 萬(wàn)眾矚目 重磅開局!2025機(jī)...
- ICIE國(guó)際(廣州)涂料工業(yè)展覽...
- 開展在即|聚勢(shì)西部,鏈動(dòng)未...
- 9月深圳見真章:AI驅(qū)動(dòng)+國(guó)產(chǎn)...
- 關(guān)于舉辦第二十三屆中國(guó)國(guó)際...
- 匯聚尖端儀器 共拓全球商機(jī) ...
- CPHI深圳展實(shí)驗(yàn)室儀器與設(shè)備...
- 聚塑共贏,鏈啟西部|第22屆...
- 最后報(bào)名機(jī)會(huì)!500+藥企、科...
- 國(guó)際品牌、前沿會(huì)議與展位圖...
- 長(zhǎng)春應(yīng)化所陳學(xué)思、丁建勛團(tuán)...
- 北京化工大學(xué)郭金寶教授團(tuán)隊(duì)...
- 鄭州大學(xué)化學(xué)學(xué)院張偉教授團(tuán)...
- 中國(guó)林科院林化所儲(chǔ)富祥研究...
- 東華大學(xué)朱美芳/徐桂銀團(tuán)隊(duì) ...
- 西安交通大學(xué)綠色化工與新材...
- 李振教授團(tuán)隊(duì) Adv. Mater.:...
- 上科大葉春洪課題組 AFM:高...
- 山東大學(xué)王旭教授團(tuán)隊(duì) Nat. ...
- 哈工大邵路教授團(tuán)隊(duì) JACS:...
- 中山大學(xué)謝莊課題組 Adv. Ma...