当温度升高时,3D打印的矩阵模型会缩短。 图片来自:Qiming Wang et al
来看看这个令人难以置信的资料!大多数东西受热后会胀大,因而成为工程范畴的“头痛”,但一种3D打印资料的装备功能却正好相反。
当两个相互连接的资料以不同速率扩张时,它们会曲折或断开。这是修建、桥梁、电子以及其他触摸温度动摇较宽的物质存在的问题。因而,让一种资料遇热后缩短而非胀大是个极为有价值的方针。
现在,美国加州大学洛杉矶分校的Qiming Wang和搭档现已做到了这一点。他们使用3D打印机,对两种在高温下天然扩张的资料来操控,完成了相反的特性。
其技巧是将它们以较宽松的矩阵摆放,并将扩展速度更快的资料置于扩展速度较慢的资料内部。当这种复合资料受热之后,内部的资料会仅向内扩张,并一起向内拉动外部的资料。然后,整个物体都缩短了。
这种规划可以适用于恣意两种资料,对它们进行调理使其以所需求的比例扩张或缩小,加州大学洛杉矶分校的Jonathan Hopkins说。例如,补牙时会十分灵敏,由于当人们食用或饮用热食物时,资料的扩张程度与牙齿不同。Wang表明,让资料扩张程度与牙齿的天然改变向匹配将会消除这个问题。
在温度改变时,该资料还可以终究靠规划坚持相同巨细。这一功效有助制造安稳的微型芯片,现在微型芯片在运转时刻过长时会开裂;还能制造更安稳的卫星,当其在太阳辐射热量下运转时会产生颤抖。
另一个潜在用处是让太阳能更高效,Hopkins说。假如你将太阳能板置于一系列由弹性资料制造成的柱子上,太阳将会让每根柱子的一面变热,另一面坚持较低温。朝着太阳的一面将会缩短,导致柱子弯向太阳。
“你不需求使用从太阳那里取得的能量使其转向太阳。”Hopkins说,“你或许使用太阳的热量,像向日葵那样被动地盯梢太阳。”(冯维维)
时间: 2024-09-04 15:38:15 | 作者: 卧式拉力试验机