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科学家发明具有形状记忆的超级硅材料

2019-10-26| 发布者: www.d83w.com | 查看: 1434|原作者: 东部三维网

摘要:科学家发明了具有形状记忆的超级3D打印硅材料2017-07-17资料来源:3DTiger劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员使用直接墨水书写(DIW)技术具有形状记忆功能的3D打印有机硅超

科学家发明了具有形状记忆的超级3D打印硅材料

2017-07-17资料来源:3D Tiger

劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员使用直接墨水书写(DIW)技术具有形状记忆功能的3D打印有机硅超材料,这些材料已显示出广阔的市场前景。

DIW 3D打印生产过程中使用的硅材料的描述

研究人员已经研究了这种3D打印超材料多年,与普通3D打印材料相比,它具有明显的优势:新颖而复杂的形状,快速而廉价的制造。在LLNL的一个新研究项目中,科学家已经使用直接墨水书写技术来创建具有塑料形状记忆的3D打印有机硅超材料,该材料在变形后可以恢复到以前的形状。这些材料有一天可以用来制造高级的可穿戴垫和垫子。

通过探索,LLNL研究人员发现,他们可以通过将3D打印的结构孔隙度添加到中空的可充气微球体中(通过向油墨中添加油墨)来获得“内部空隙”,从而定制机械响应并将功能性引入材料。研究人员说:“在这里,我们首次证明,通过添加具有受控壳玻璃化转变温度的聚合物微球,3D打印多孔弹性体可以实现形状记忆。生产3D打印的有机硅超材料研究人员使用微喷嘴挤出具有高度流变行为的粘弹性油墨。该研究使用了3轴3D打印机。

三维印刷硅材料可用于耐磨垫。

在研究过程中,使用了两个不同的充气微球来评估壳强度和玻璃化转变温度(Tg)对3D打印结构中压缩特性和压缩永久变形的影响。发现微球的玻璃化转变温度为44℃(Tg 44),比Tg 113给出更好的结果。研究人员在高于玻璃化转变温度的温度下发现“显着的压缩形变”。研究人员还指出,“在较低温度下重新加热时观察到恢复,而在较高温度(约110°C)下完全恢复。

研究人员将Tg44微球材料的形状记忆特性归因于当加热到高于玻璃化转变温度时微球的重新膨胀。形状保持适合交联结构。最终,这些3D打印超材料可以用于各种实际应用中。 LLNL科学家已经确定这些材料在保护性填充和缓冲方面具有潜在的应用,并且可以通过3D打印的二氧化硅加以改进,并且可以找到其他用途。

该研究已由AmandaS.Wu,WardSmallIV,TaylorM.Bryson,EmilyCheng,ThomasR.Metz,StephanieE.Schulze,EricB.Duoss和ThomasS.Wilson在《科学报告杂志》的标题下发布。



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