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美国科学家利用3D打印成功控制反应材料

2015-12-18 14:23
安娜PARKER
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  对许多3D打印的研究和开发项目来说,材料的优化都是极具挑战性的环节,尤其是对涉及到导电材料的项目来说。为了解决这类问题,美国劳伦斯利物莫国家实验室的科学家们一直都在尝试使用3D打印技术来控制材料。最近,他们终于取得了重要的突破。

  在一篇名为《使用体系结构控制材料的反应性》的论文中,包括Kyle T. Sullivan在内的多名作者详细解释了如何利用3D打印技术创建出一种3D反应材料结构(RMAs),然后通过监测特定能量的转移方式实现对动态材料的控制,即对反应性的调节,特别是控制那些具有不确定性的材料,也就是所谓的反应(高能)材料。

美国科学家利用3D打印成功控制反应材料

  “反应材料中的能量转移涉及到气体的流动和粒子的对流,因为在点火后,气体和温度都会迅速变化,”研究者在论文中写道,“我们认为,只要结构长度的尺度和传输现象发生时的尺度相同,使用RMAs结构就可以实现对能量传输中对流和平流部分的控制。”

  据了解,科学家们是通过叫做“直接墨水书写”的3D打印工艺首先制造出了一种3D导电电极,然后得到的RMAs。之后,通过另一种名为电泳沉积(EPD)的工艺,他们还成功地在这种导电微结构上附着了一层铝热剂纳米复合薄膜。3D打印在其中扮演了关键的控制角色,因为组成薄膜的纳米颗粒的运动是非常随机的。

美国科学家利用3D打印成功控制反应材料

  “正是因为采用了3D打印技术,我们才能做出尺度合适的高质量部件,”论文的第一作者Sullivan表示,“3D打印帮助我们实现了精确的几何形状,以及对一些长度尺度的细微控制。有了这种空间控制,我们就能检测出这种能量转化的可控动态行为是如何发生的。”

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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