social

Новые сверхлегкие 3D-печатные материалы выдержат нагрузку в 160000 раз больше своего веса

04.07.2014  |  метки:   |  текст:

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) и Массачусетского технологического института (MIT) разработали сверхлегкие материалы с потрясающей жесткостью и прочностью. Для производства новых метаматериалов использовали микростереолитографическую 3D-печать с применением мирокзерального дисплея. 3D-печать позволила исследователям создавать материалы со специфической микроструктурой.

Пример структуры сверхлегких 3D-печатных материалов

Инженер из LLNL, Ксайю Женг (Xiaoyu Zheng) рассказал:

Эти легкие материалы могут выдерживать нагрузку как минимум в 160 тысяч раз больше своего веса. Ключом к высокой жесткости стали микроструктурные элементы, разработанные так, чтобы не сгибаться под нагрузкой.

Визуализация структуры сверхлегких 3D-печатных материалов

В ходе экспериментов исследователи создали полимерную структуру, на которую затем нанесли тонкий слой металла толщиной от 200 до 500 нм. Полимерную основу затем удалили при высокой температуре и получили сверхлегкую металлическую структуру. Этот процесс повторили с использованием керамического покрытия толщиной 50 нм. Плотность керамической структуры оказалась близка к плотности аэрогеля. Крис Спадаччини (Chris Spadaccini) из LLNL поведал:

Это один из самых легких материалов в мире. Но благодаря особой микроструктуре он имеет жесткость на четыре порядка выше, чем у аэрогеля при сходной плотности.

Одна ячейка структуры 3D-печатного материала

Исследователи также использовали смесь полимера с керамическим порошком, чтобы создать гибридную 3D-печатную модель. После термического выжигания полимера, керамические частицы спеклись и образовали плотную структуру с высокой жесткостью и прочностью.

Команда исследователей из MIT и LLNL

Разработанные 3D-печатные материалы в будущем могут применяться в конструкциях самолетов, наземного транспорта и космических аппаратов. Разработчики также предлагают использовать их в производстве аккумуляторов мобильной техники, вес которой должен оставаться минимальным.

  • Задать вопрос через форму сайта

Войти с помощью: