据最新一期《先进材料》杂志报道,瑞士洛桑联邦理工学院研究团队开发出一种全新3D打印技术,利用普通水凝胶“生长”出结构复杂、强度高、密度大的金属与陶瓷部件,突破了传统光固化立体打印仅能通过感光聚合物的限制。同时,研究还提出了一种新的增材制造理念,即在3D打印之后而非之前选择材料。
现有将聚合物转化为金属或陶瓷的技术,往往会导致材料多孔、强度不足,而且部件会出现严重收缩,导致变形。为克服这一瓶颈,研究团队提出了独特的解决方案,即先打印形状,再决定材料。
他们首先使用水凝胶打印出一个三维支架。随后,将这一“空白”结构浸入含金属盐的溶液中,使金属离子渗透并在化学反应下转化为分布均匀的金属纳米颗粒。这个过程可重复多次,最终获得金属含量极高的复合材料。
经过5—10轮这样的“生长循环”后,研究人员最后通过加热烧除剩余的水凝胶,留下的便是最终产物,这是一种保持原始形状、但密度与强度前所未有的金属或陶瓷结构。
在实验中,团队利用该技术成功打印出由铁、银和铜构成的复杂数学晶格结构——旋面体。这种结构兼具高比强度和复杂几何特征,是航空航天和能源器件中理想的设计形态。测试结果显示,新材料可承受的压力是传统方法制备材料的20倍,收缩率仅为20%,远低于以往的60%—90%。
团队指出,这项技术特别适用于制造兼顾轻量化与高强度,且结构复杂的三维器件,如传感器、生物医学设备、能源转换与储存装置等。此外,该技术还可用于制造具有高比表面积、散热性能优异的金属结构,用于能源技术领域。
·生产中的模型由“安全系统”团队管理。开发中的前沿模型有“准备”团队,该团队会在模型发布之前识别和量化风险 ■本报记者 冯丽妃 日本当地时间1月1日16时10分,日本西海岸石川县能登半岛发生7.6级地震,震源深度30公里。 截至 编者按 世界在变,变化中不断积蓄着突破的力量。局势纵横看似山重水复,历史规律昭示未来终将柳暗花明。2023年与我们挥 近日,记者从北京大学获悉,为进一步服务国家战略,充分凝聚学科优势力量,加强临床医学学科顶层设计以及医教研统筹力量,推动世 2023年12月28日,陕西省审计厅在官网发布《2023年第9号审计结果公告》,其中西北大学2019年度预算执行及财务收支情况审计 ? 肖连团 ? 番兴明 ? 陈 勇 ? 马 洁(以上照片均为受访者提供) ? 数据来源:科技部、国 。本文链接:新技术实现先打印再选材http://www.sushuapos.com/show-11-26918-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
上一篇: 科学家首次拍摄到双黑洞“共舞”
下一篇: 可充电镁电池原型实现室温稳定运行