3D 打印微型桁架坚固如钢,比水还轻

德国团队希望创建类似于骨头的材料。这种材料可以用来制作超级坚固的物品。

一个由德国科学家组成的团队使用3D激光光刻技术来打印坚固如钢、比水还轻的微型桁架和微型框架。

这项研究的目标是有朝一日创建出比现有材料都坚固的材料,而且这种材料足够轻,可以用在飞机或护甲这样的产品上。

这种蜂窝状结构由陶瓷聚合物复合材料制成,只有约50纳米厚。1纳米是1米的10亿分之一。

如果你想更好地了解这种微型结构到底有多小,想想人类DNA链的直径是2.5纳米,而人类头发的宽度大概是8万到10万纳米。


这个德国团队最近发表了一篇关于他们研究的论文。

这项研究的带头人Jens Bauer是德国卡尔斯鲁厄理工学院的材料科学家。他在论文中说:“(这种)聚合物复合材料……超过了所有工程材料的强度重量比,密度低于1千千克每米。”


Bauer说,团队的科学家们从大自然获得灵感,大自然生产的材料更为坚固,而且密度也低于实验室创造的。例如,像骨头、树木这样的天然多孔材料非常坚固,而且其密度比铝合金的密度要低得多。

团队使用来自德国公司Nanoscribe GmbH的3D打印机创建他们希望日后可以成为超级坚固材料的纳米结构。

Bauer在最近发表的论文中说:“3D激光光刻技术允许生产几乎任意拥有亚微米分辨能力的结构,采用这种技术或许可以制造微型桁架和微型薄壳结构。比得上那些高级金属合金或者技术陶瓷的比率已经获得。”

这种纳米结构是通过把少量光固化树脂放置在玻璃片上创造的。然后,立体平版印刷3D打印机在液体材料上以网状方式发射激光,激光所到之处的材料就会硬化。最终的硬化结构将涂有氧化铝。

Nanoscribe的立体平版印刷3D打印机现在还不能创建出比微米更大的结构。
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