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波音公司:3D打印晶格登顶世界最轻金属

2015-10-24 09:00
水墨黯月
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  晶格结构的材料特点是重量轻、高强度比和高特定刚性。并且带来各种热力学特征,晶格结构的超轻型结构适合用在抗冲击/爆炸系统、或者充当散热介质、声振、微波吸收结构和驱动系统中。拓扑标准使得这些晶格材料比泡沫和蜂窝更硬更强,尤其是那些低相对密度的结构。

  波音公司通过视频展示了他们独特的3D打印迷你网格材料的巨大潜力,并且波音相信这是世界上最轻的金属。该材料的研发背景是2011年由波音子公司HRL实验室为国防高级研究计划局(DARPA)开始研发的。重量比塑料更轻,壁结构比人的头发丝还细一千倍,密度仅为0.9毫克/ CC,该结构是一种由相互连接的空心管金属晶阵,这使得它具有非常强的抗压缩能力和高水平的吸收力。

  HRL实验室通过3D打印技术创造的这一突破性的金属结构,其基本的架构是通过UV光固化聚合物形成的模板。然后使用化学电镀的方法为模板镀上一层超薄的镍,再除掉热聚合物模板材料,只留下空心的金属结构。该金属结构的99.99%都是空气,纳米固体结构只占0.01%,空心管壁厚度仅100纳米,比头发细1000倍。

  波音公司将使用这种超轻的3D打印材料用于飞机墙面和地板等非机械部件。这将使得飞机重量大大减轻,提高飞机的燃油效率。该材料的独特的结构使得它可以从压缩超过50%的比例中恢复过来,并且具有非常高的能量吸收能力。波音公司的视频清楚地展示了材料被“压碎”,然后返回到原来的形状。波音声称该结构可用于安全地吸收鸡蛋从25层楼上落下来的冲击力。

  现代建筑领域中,例如埃菲尔铁塔或金门大桥,通过巧妙的轻与重的搭配设计,达到令人难以置信的轻盈和抗冲击的力学结构。而波音在纳米级的微观尺度上的材料的基本结构设计又将掀起另一场轻质材料的革命。

 

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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