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哈佛科学家研发出革命性喷嘴!

导读: 近日,哈佛大学的研究人员开发出了一种创新的防垢材料,它能够大大减少钢铁的腐蚀和结垢。可以说,这一发现对于3D打印爱好者们来说是一大福音。

 

 

   近日,哈佛大学的研究人员开发出了一种创新的防垢材料,它能够大大减少钢铁的腐蚀和结垢。可以说,这一发现对于3D打印爱好者们来说是一大福音,因为这种配有特殊材料的钢材可以用作3D打印机的喷嘴,从而能够大大改善其使用寿命和性能。

  据了解,该研究团队的一部分人员来自哈佛大学John A. Paulson工程和应用科学学院。研究人员使用粗糙的、纳米多孔的氧化物在钢的表面制造了一层涂层,可以使合金强度更高、更安全和更耐用。该涂层据称是迄今最耐用的防污、防腐材料,可以有效地排斥任何一种液体。

  小编觉得,这种材料的耐久性和寿命对于3D打印机喷嘴来说可能具有重大意义。众所周知,3D打印机钢铁部件比较同样受到腐蚀和结垢。这是一个特别的大维妮塔,尤其是当用户尝试3D打印高粘性的材料时。这些粘性的线材往往要求打印喷嘴内部的阻力越小越好,以保证其有效、均匀地挤出。

  而且结垢的喷嘴对于3D生物打印技术来说也是一个大忌,因为这样非常容易污染到打印对象。该项研究的共同作者,SLIPS技术公司联合创始人兼技术副总裁Philseok Kim则并不认为这种污染会成为该新材料的一个问题。“因为我们的研究表明这种材料能够成功地排斥细菌和血液。”Kim说。

  当然,这种表面涂层除了3D打印之外在其他方面的应用也很广泛。因为作为一种低成本的常见金属材料,钢在许多领域,包括建造业、医学和运输业等,都有很大的应用需求。

  研究团队的主要研究人员之一Joanna Aizenberg教授在开发不沾、防垢除垢材料方面拥有杰出成就。自从2011年开发出光滑液体注入多孔表面(SLIPS)之后,Aizenberg已经证明了这种材料的多种用途。“我们的滑钢比在此之前的任何防垢除垢的材料都更耐用。”她解释道。“到目前为止,这两个概念——机械耐用性和防垢除垢——互相掣肘。我们需要表面纹理和多孔带来耐污性,但粗糙的纳米结构涂层是本质上弱于他们的大部分类似物。这项研究表明,仔细的表面工程可以设计出一种材料,该材料能够实现多个甚至相互矛盾的功能,而不会出现性能退化。”

  A—h图像显示出两种材料的腐蚀演化情况。其中右边的样品是未改变的不锈钢材料(300 级),左边的是600纳米厚的多孔膜钢,它们都暴露在具有很强腐蚀性的Glyceregia不锈钢浸蚀剂中。

  这种材料已经过彻底测试。研究人员借助强烈的刮擦和锤打来测试其耐久性,而使用各种液体,包括水、油、腐蚀性介质、含有细菌的生物体液和血液来测试其抗污性能,都获得了良好的结果。目前该团队的研究结果发表在了Nature Communications上。

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