諸如木材、骨頭等天然材料的高比強度不僅與本身材質(zhì)有關(guān)，還與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密。在副教授Rahul Panat的帶領(lǐng)下，華盛頓州立大學(xué)的科學(xué)家設(shè)計了一項能夠復(fù)制出十分復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)的3D打印技術(shù)，并且該技術(shù)將會應(yīng)用到實際中。

    首先將建造材料粉碎成納米顆粒，實驗研究人員選用的是銀，但也適用于其他多種材料。

    然后將這些顆粒與溶劑（乙二醇）混合形成3D打印所需的“油墨”，再將其霧化成一顆顆霧滴；隨后使用氣溶膠噴射打印機將這些液滴精準地噴射到正在建造的3D結(jié)構(gòu)的特定位置上，并使液滴在此聚集；最后加熱使溶劑蒸發(fā)，同時固體顆粒熔結(jié)在一起。

    微型結(jié)構(gòu)強度高，多孔且表面積大

    最終得到的微小結(jié)構(gòu)強度很高，具有多孔結(jié)構(gòu)且表面積大。目前，研究人員基于此方法已經(jīng)打印出了各種各樣形狀：如帶有桁架的微型腳手架，環(huán)形柱，螺旋和手風琴式電子連接。這一過程號稱在主結(jié)構(gòu)建造時不需要支撐結(jié)構(gòu)，它足夠高效快速并且?guī)缀醪划a(chǎn)生任何浪費。

    用于構(gòu)建成手風琴式的電子器件連接

    Panat說：“這是3D打印材料在諸如電池、輕質(zhì)超強材料、催化轉(zhuǎn)換器、超級電容器和生物支架等領(lǐng)域中，從納米到宏觀尺度的突破性的進展。這項技術(shù)為諸多技術(shù)的實現(xiàn)提供了關(guān)鍵性的支持。”

    研究論文最近發(fā)表在Science Advances雜志上。

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責任編輯：劉洋

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