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。
【总编辑圈点】
传统的3D打印流程,通常遵循先设计、再选材,最后再打印成型的顺序。而最新的3D打印工艺却反其道而行之,先打印再选材,可谓是“逆向思维”的典型案例。后者的优势非常明显,那就是打破了材料对制造工艺的预先限制,大大地提升了制造的灵活性和自由度,从而有助于更好地制造出功能复杂的定制化产品。这种3D打印工艺实现了从“制造零件”到“生长功能”的跨越,有望为航空航天、生物医疗、机器人等领域带来新的变革。
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。
【总编辑圈点】
传统的3D打印流程,通常遵循先设计、再选材,最后再打印成型的顺序。而最新的3D打印工艺却反其道而行之,先打印再选材,可谓是“逆向思维”的典型案例。后者的优势非常明显,那就是打破了材料对制造工艺的预先限制,大大地提升了制造的灵活性和自由度,从而有助于更好地制造出功能复杂的定制化产品。这种3D打印工艺实现了从“制造零件”到“生长功能”的跨越,有望为航空航天、生物医疗、机器人等领域带来新的变革。
春,推也。从草从日,草春时生也。进入春日,人们时常能在大地回暖、万物复苏中见证旺盛的生命力。一起解锁空间站里的“春日关键词”,感受太空中的“春日力量”吧!春日关键词:温暖空间站内 四季如春 3月20日,在2024全球游戏开发者大会(GDC)上,腾讯发布了自研游戏AI引擎——GiiNEX。基于生成式AI和决策AI技术,GiiNEX将为游戏全生命周期提供丰富的AI解决方案。据悉,借助大模型等生成式AI 3月22日消息,美国司法部对iPhone提起诉讼,声称其苹果生态系统构成垄断。司法部表示,iPhone将苹果生态系统视为一种垄断,以牺牲消费者、开发者和竞争对手的利益为代价,推动公司估值的飙升。司法部还指 回望一加去年的整体节奏,如果要用一个词来总结其数字系列和Ace系列的概况,那就是“卷”!从外观质感、内存性能到整机体验,与友商的相互竞争中,一加表现的都比较强势,搭配清晰的产品定位策略和稳扎稳打 3月24日,据央视财经消息,在今天开幕的中国发展高层论坛2024年年会现场,苹果公司首席执行官蒂姆·库克回应记者提问表示,苹果公司的Apple Vision Pro头显产品将在今年年内于中国市场上市, 美国佐治亚理工学院机械工程师开发了一种控制机器人外骨骼的通用方法。无需专门训练、特别校准,对复杂算法进行调整后,用户穿上外骨骼就可以直接行走。研究成果3月20日发表在《科学·机 。本文链接:让超强材料“长”出来 新技术实现先打印再选材http://www.sushuapos.com/show-2-13961-0.html
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