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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

LL┏NL:磁$场≤响应超◥材料,瞬间硬μ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ж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4ⅡD打印材料不同的是,FR⊙MM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≤响应机械超材料》的∫论文中,作者在文中写道:“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▊LLNL大♀面积投影微光刻(╭╮LAPSL)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๑,因为这ф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。

通过改变磁场°゜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λ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К组件和软机器Ⅷ人等等。