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西安交大借超声实现超材料光固化打印-亚搏

  • 发表时间:2023-11-29
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本文摘要:就在2017新年伊始,哈佛JohnA.保尔森工程和应用科学学院和哈佛Wyss威斯生物灵感工程研究所的研究人员在哈佛大学通过多材料3D打印机技术开发出可重构超强材料的基础设计框架软件。

就在2017新年伊始,哈佛JohnA.保尔森工程和应用科学学院和哈佛Wyss威斯生物灵感工程研究所的研究人员在哈佛大学通过多材料3D打印机技术开发出可重构超强材料的基础设计框架软件。国内在超强材料方面也辈出大力的研究,据理解,活跃的科研单位有东南大学,中国人民解放军空军工程大学,西安交通大学,北京交通大学等。

本期,小编成与大家一起来理解西安交大如何将液态光敏树脂作为超强材料基材的原材料,液体微粒作为人造微结构,最后构成固态光敏树脂为基材并包覆具备二维空间流形排序人造微结构的超强材料。超声波与超强材料超强材料由于具备天然材料不具备的超常物理性质,从而挣脱了传统材料诸多表观自然规律的容许,很大扩展了电磁学、光学、声学等学科的研究范畴,在航天、航空、电子、通信、生物医学领域里展现出了极大的潜在价值和应用于前景。

超强材料本质上为人工填充结构或复合材料,其通过在亚波长的材料特征尺度上展开有序结构设计,构建彰显的特定功能。超强材料一般由有序排序的多个超强材料单元构成,而每个超强材料单元还包括非金属基板和吸附在基板表面上或映射在基板内部的人造微结构,具备不同于基板本身的电、磁、力学特性。因此,整个超强材料在宏观上对电场、磁场及声场呈现类似的号召特性。

超声波作为一种机械波,具备动量和角动量,通过对声场中物体的衍射效应,产生起到于其上的辐射力。微颗粒或者微构件在辐射力场的起到下,平稳的俘虏在制备声场中的声势阱即声压节点方位,近年来超声波的这种力学特性在液体环境中微颗粒的俘虏、挤满及服务公司方面已证实了较好的应用于潜力。

另外,相控阵成像技术的突飞猛进为制备具备给定声压空间产于的声场获取了便利手段。西安交大通过相控阵成像阵列在液态光敏树脂中营造空间高效率声场,构建光固化生产环境中规则化学键微结构的非认识夹持,从而构成既定流形结构,解决问题现有基于立体光固化成型的3D打印机设备无法构建两种有所不同材质制取同一结构的问题。根据计算机建模数据获得的微结构空间化学键分解目标声场参数及其对应的相控阵成像控制参数,构建光敏树脂中既定流形结构的非接触式平稳护持。

液体微粒为金属微球、高分子微球或碳纳米管,其特征尺寸介于20-100微米。液体微粒集中于液态光敏树脂前展开表面活性处置,使其更容易在液态光敏树脂中集中,液体颗粒在液态光敏树脂中的体积分数不多达1%。超声波用作基于光敏树脂烧结工艺用作复合材料的生产在国际上少有尝试者。

据理解,英国Bristol大学通过超声波来定位数以百万计的微小强化纤维,构成一个微观的修整框架,超声波的起到与激光束同时起到,通过超声波用来诱导材料的微观结构排序,通过激光束用来烧结环氧树脂,从而生产出有纤维强化复合材料。


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