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創(chuàng)新技術(shù)顛覆傳統(tǒng)3D印刷材料
“結(jié)構(gòu)性泡沫”結(jié)構(gòu)可以使用各種材料,包括塑料和合成材料
由于其獨(dú)特的蜂窩結(jié)構(gòu),3d印刷結(jié)構(gòu)可能在航空航天領(lǐng)域,醫(yī)療和汽車行業(yè)是用來(lái)制造機(jī)器。他們甚至可以被編程來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的熱、電和機(jī)械性能,為其廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
設(shè)備和材料工程研究所副教授拉希德AbuAl-摩擦教授解釋說(shuō),他們的泡沫結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于其內(nèi)部幾何的3d打印,或也稱為內(nèi)部結(jié)構(gòu)。類似于提供支持力量和平衡的巨大鋼結(jié)構(gòu)梁和柱子的埃菲爾鐵塔,蜂窩結(jié)構(gòu)里面90%是由空氣幾何結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)權(quán)力的支持。
“我們沒(méi)有創(chuàng)建新材料,恰恰相反,我們只是在重建現(xiàn)有的材料,如鋼鐵和塑料。通過(guò)改變材料的內(nèi)部幾何,我們可以實(shí)現(xiàn)的特性,如硬度、導(dǎo)電性、孔隙度等。”AbuAl-摩擦教授說(shuō)。他們利用計(jì)算機(jī)模型來(lái)生成成千上萬(wàn)的不同種類的泡沫結(jié)構(gòu),和每個(gè)人都有一個(gè)獨(dú)特的幾何特性。
甚至多孔泡沫結(jié)構(gòu)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模型,這將是完美的選擇控制氣體和液體的流動(dòng)分布。研究者認(rèn)為,它也可以用于石油和天然氣的控制、海水淡化、廢水處理等。
“泡沫結(jié)構(gòu)可以用來(lái)提高氣體流量,最大限度的提高催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率來(lái)減少溫室氣體的排放產(chǎn)生的汽車引擎。“教授OraibAl-Ketan補(bǔ)充道。
泡沫結(jié)構(gòu),當(dāng)然,建筑本身是極其復(fù)雜的,因此施工是非常困難的。3d打印技術(shù)已經(jīng)改變了幾何慣例,和泡沫3d打印3d打印技術(shù)在這方面走得更遠(yuǎn)。從納米級(jí)精度比人的頭發(fā)細(xì)一萬(wàn)倍的宏觀尺度的測(cè)量,3D打印讓一切皆有可能。
“如何設(shè)計(jì)的材料,我們已經(jīng)形成了一種模式。目前,人們根據(jù)現(xiàn)有的材料化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的特征來(lái)設(shè)計(jì)材料。當(dāng)我們首先關(guān)注你需要在你的申請(qǐng)材料屬性,然后應(yīng)用我們的獨(dú)家設(shè)計(jì)方法優(yōu)化材料和其內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu),從而得到所需要的特性。“AbuAl-摩擦教授說(shuō)。
小組認(rèn)為,他們的3d印刷結(jié)構(gòu)可以使任何依賴于超強(qiáng)輕量級(jí)導(dǎo)電材料行業(yè)更為高效,諸如能源、水和石油和天然氣工業(yè)。
