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3D打印清单再加一员:军民用雷达

  研究人员已找到一种能制造生产雷达重要零部部件的新方法。现有一种先进的3D打印机可通过导电墨水制造出能过滤电磁辐射的电子装置。水平管采用一台真空吸尘器去除多余墨水。采用新型印刷工艺可以更低的成本,制造生产出各种电子装置,同时产生更多的形态。

  我们现在可以将雷达技术,加到那份可运用3D打印技术制造的奇怪但有使用价值的物件清单中。将复杂精密的雷达系统电子设备打印到塑料制品上将大大降低系统成本,增加其用途。这不仅对军事领域大有好处,而且也可用于多种民用领域,例如天气监测雷达和自动驾驶汽车。但打印这种能处理高频率无线电波的电子设备面临一项重要的挑战:研制具备准确电气性质的新型“墨水”。

  马萨诸塞大学——洛厄尔实验室(由雷神公司赞助)的研究员人员称,他们找到了一个有效解决方案:一种新型的“功能性墨水”。

  他们采用这种墨水打印出的设备,在调准后,可产生或检测特定频率的无线电波(雷达的一种基本性能)。雷达系统的运作过程是先传输无线电波,然后在电波击中标的物体后返回路径中的信号。

  新型墨水是打印特定类型的电容器(称为变压电容器或变容管)。研究人员相信这是首个全打印变容管。变容管是军用雷达系统、汽车避撞系统、手机塔中使用的特定可调谐电子装置的基本电子元器件。

  移相器是这些装置之一,能以电子方式操纵相控阵雷达系统的波束。因新型墨水的研发而得以打印制作的另一个装置是选频面,本质上是一种可阻断特定频率的电磁辐射或允许辐射通过的过滤器。此类过滤器能阻止某些不需要的辐射干扰雷达系统,也可用于在某个特定环境中架设屏障如医院等。

  雷神马萨诸塞州大学-洛厄尔研究所(Raytheon UMass-Lowell ResearchInstitute)的主任之一克里斯托弗·麦卡罗说,通过打印技术制作这些系统可最终降低制造工艺成本,提高制造速度。存在的瓶颈是高性能的电子装置一般采用高温制造的材料,而这种高温制造方式并不适用于塑料制品。

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