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LLNL:磁场响应超材料,瞬间硬化3D打印结构!

发布时间:2020-02-11

LLρNL:磁场响应超⊙材料,瞬★间硬化3D打印结构!

3D打印超材料可以说是劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的家常便饭了,这不,实验室又引入了一类新型™超材۩料。当这种材料暴露在磁场中时,几乎能立刻响应并加固3D打印结构,LLNL称其为“场响应机械超材料”(或FRMM),它是通过把粘性▅▆的磁响应流体注入空心支柱和3D打印晶格束中加工而成的。与其⿲他4D打印材料不同的是,FвRMM的☺☻整体☆结构不会发生改变。结构中▼的流体铁磁颗粒对∑磁场作出响应形成链,使▉流体和晶格结构变硬。整个过程不到一秒钟。

该研究记录在题为《场响应机械超の材料》的论文中,作者在文中写〦∩道:▣▤▥“研究证明,这ⓥ种超⿸材料可以利用各种╜各样的结构۩加工新材料,赋予其自然界不存在的机械性能或者复杂的结构,@然后对外界的刺激作出响应●,比如改变形状或颜色,获★得响应的时间可以是几⊥分钟,也可以是几小☎时。FRMM的性质有别于其他材料,它的整体形式不会改变,而且响应▓非常۞快。”

研究☉人员将磁流体所注⊙入的,是用LLфNL大面积投影微♀光刻(LA╯╰PSL)打印系统(能使用光和光敏聚合物树脂大面积3D打印微米级特征)加工的空心晶格结构。据介绍,LAPSL┈┉设备在新超材料的开发∕中发挥了重要作用,因为这种复杂管状结构的壁要非常※薄,还能容纳流┄┅体▷,同时承受填充过程中的压力和对磁场的响应。

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通Ⅷ过改变磁场的强度,流体和3D打印结构的强度是可逆、『可调的。“最重╥要的是这个响应的程度是可调的,❤☜通过调整磁场℃的强度,我们能得到更多的机械性能。℡”相关工作人员表示。的确,这种想法为很多应用打开了探索未知的大门,比如汽车座椅,如果⿵座椅带有这种流▐体响应超材料以及检测碰撞的传感◘器,在撞击时就会自╩行加固,从而减少碰撞。同理还可以将其应用于头盔、颈部支架、光学组件和软机器人等等。