超材料是一種人工材料,能夠通過(guò)不同微觀(guān)結(jié)構(gòu)的組合展現(xiàn)出各種有趣的特性。迄今為止,相關(guān)(guān)研究主要集中在剛性和實(shí)體結(jié)構(gòu)上,而忽略了其柔韌性。得益于3D打印技術(shù)(shù),麻省理工學(xué)(xué)院的研究人員目前正致力于開(kāi)發(fā)(fā)既堅固又可拉伸的超材料。
想象一下拉伸一種材料,比如橡皮筋。你拉伸得越多,它就越薄。格拉斯哥大學(xué)(xué)的一組研究人員設(shè)計了一種與之相反的材料:拉伸時(shí)會(huì )膨脹的塑料。這些被稱(chēng)為拉脹材料,研究人員通過(guò)精心設(shè)計和3D打印內(nèi)部幾何形狀實(shí)現(xiàn)了這種獨特的特性。但這些塑料究竟是如何制造的?它們又有哪些應(yīng)用呢?
寶馬集團(tuán)在循環(huán)(huán)經(jīng)(jīng)濟(jì)領(lǐng)(lǐng)域又邁出了重要一步。在其位于德國南部奧博施萊斯海姆的增材制造園區(qū),公司開(kāi)始將粉末廢料和報廢部件回收利用,制成新的3D打印材料
Prusament PP玻璃纖維是一種天然增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料,與標(biāo)準(zhǔn)PPP相比,它具有更佳的機(jī)械性能和打印適性,專(zhuān)門(mén)用于制造高要求應(yīng)用的功能部件——例如汽車(chē)支架、實(shí)驗室裝置、無(wú)人機(jī)部件,或任何需要承受機(jī)械應(yīng)力和高溫的部件。
為了克服傳統(tǒng)防護(hù)服的剛性限制,蘇格蘭加拉希爾斯紡織與設(shè)計學(xué)(xué)院的研究員Saadullah Channa博士創(chuàng )(chuàng)新性地運用了3D打印技術(shù)(shù)。他設(shè)計了一種由單一軟樹(shù)脂制成的新型柔性材料,采用倒置蜂窩結(jié)構(gòu),為傳統(tǒng)泡沫提供了一種輕質(zhì)(zhì)且適應(yīng)性更強(qiáng)的替代品。讓我們更詳細(xì)地探討這一突破。
3D打印能夠按需創(chuàng )(chuàng)建復(fù)雜、定制的物品,這激發(fā)(fā)了人們對擁有3D打印機(jī)和使用專(zhuān)業(yè)(yè)服務(wù)(wù)的興趣,使其成為現(xiàn)代制造和產(chǎn)(chǎn)品開(kāi)發(fā)(fā)的關(guān)(guān)鍵工具。大多數(shù)時(shí)候,在決定是否投資3D打印機(jī)或聘請打印服務(wù)(wù)時(shí),消費者會(huì )考慮短期成本以滿(mǎn)足當(dāng)前需求。除了成本之外,還有許多其他因素需要考慮,包括專(zhuān)業(yè)(yè)知識、時(shí)間、目的和長(cháng)期目標(biāo)。
想象一下3D打印材料可以在問(wèn)題變得嚴(yán)重之前檢測到它們。格拉斯哥大學(xué)(xué)的工程師正在努力通過(guò)一個(gè)可以模擬自感知復(fù)合材料物理特性的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
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