激光三维打印造出碳板晶格材料,比钻石更坚硬


激光三维打印造出碳板晶格材料,比钻石更坚硬

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美国加州大学尔湾分校领导的合作研究小组宣布 , 利用微激光3D打印技术 , 一种比“钻石”还硬的板状纳米晶格材料在Tai 空船舶和飞机的应用中潜力无限 。
(加州大学欧文分校)
据研究人员介绍 , 类似的材料在微观形态上通常是圆柱形的 , 这种材料是类似碳板的晶格结构 。从强度与密度的比例来看 , 比钻石还硬 。
研究团队利用扫描电镜等技术对新材料的性能进行了鉴定 , 结果显示其强度比传统圆柱形材料提高了639% , 刚度提高了522% 。
特别是 , 这种材料是使用双光子聚合直接激光写入技术制成的 。让激光先聚焦在一滴液态树脂上 。在两个光子的同时冲击下 , 树脂的聚合物分子开始固化 。通过移动激光束 , 树脂形成间隔的单元阵列 。细胞之间的间距 , 也就是细胞的“壁”只有160纳米宽 。
另一个奇特的创新是 , 研究人员在成品碳板上钻了许多小孔 。研究人员表示 , 这些孔可以去除多余的树脂物质 。
最后 , 研究人员将这种材料经过热解步骤 , 在真实空环境中加热到900摄氏度的高温 , 并将其铸造成釉面碳板立方晶格材料 。
【激光三维打印造出碳板晶格材料,比钻石更坚硬】课题组表示 , 这种纳米晶格材料具有轻质、高硬度的特点 , 在航空航天领域的结构工程中潜力无限 。

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