據美國媒體近日報道,哈佛大學一個研究團隊利用旋轉3D打印噴頭和精確控制的位置移動,使打印出的材料具有木材等自然材料才有的微觀纖維結構,從而顯著增強了復合材料的強度。這項研究成果獲得美國海軍實驗室和增材制造投資公司GettyLab的資助,發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。天然存在的復合材料,如牙齒、貝殼等,利用纖維結構的排列來提高強度。為了模仿自然界這一特性,此前增材制造業曾利用電磁場等途徑在聚合物中布置纖維結構,但這些手段會顯著增加制造的復雜程度,并難以做到局部控制。哈佛大學工程與應用工程學院的研究團隊利用流變學在3D打印中成功生成了微觀結構。該項目的3D打印機利用一個高速旋轉的噴嘴沉積基于環氧樹脂的液體原料,通過精確控制噴嘴的旋轉速度和位置,可以有效地控制纖維的排列形態,從而在生成的材料中提供不同的剛度,并且可以在不同的區域中實現不同的微觀結構。
該方法可以在多種增材制造技術中使用,如熔融沉積成型(FDM)、直接噴墨成型(DIW)、大面積增材制造(BAAM)等,并可應用于多種材料,包括碳纖維與陶瓷。未來旋轉3D打印技術有望為增材制造開辟新的空間。
精密傳動部件、機器人關節和微驅動系統等智能裝備對界面各向異性摩擦功能提出了迫切需求。金屬材料會通過激光紋理、溝槽陣列等表面加工技術實現各向異性摩擦。環氧樹脂(EP)基聚合物材料在采用類似方法加工時,存......
曾經,一根竹子的六成材料可以加工成筷子、竹簽,剩下約四成的竹蔸、竹屑、竹節,要么燒掉,要么以幾百元一噸的價格當作燃料或竹炭制品的原材料賣掉。如今,在中國科學院寧波材料技術與工程研究所(以下簡稱寧波材料......
美國北卡羅來納州立大學科學家研發出一種新型自愈復合材料,可實現上千次自我修復,預計能使飛機機翼、風力渦輪葉片和航天器結構部件的壽命延長至數百年,遠超現有材料幾十年的設計周期。相關成果發表于新一期《美國......
德國慕尼黑工業大學等機構的科學家研制出一種由鋰、銻、鈧構成的新型復合材料,其鋰離子傳導速率較現有材料提升逾30%,創下新紀錄。這一成果是固態電池領域的重要進展,相關論文發表于最新一期《先進能源材料》雜......
中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所王振洋團隊根據“3D打印結構設計-激光界面工程-跨尺度性能調控”設計思路,開發出具有高各向異性導熱比、高光熱/電熱轉換效率兼具良好疏水性和機械性能的石墨烯/聚......
近日,四川大學華西醫院腫瘤中心教授陳念永團隊在《納米生物技術雜志》上發表論文,揭示了細菌可以通過多種策略與納米材料偶聯,在抗腫瘤治療中發揮多種作用。腫瘤生物學復雜性和異質性阻礙了有效癌癥治療方法的開發......
中新網沈陽8月30日電(記者趙桂華)劉嘉麒院士工作站啟動儀式8月30日在遼寧友誼賓館舉行,標志著遼寧在推進產學研合作和高層次人才引進方面邁出了新步伐。劉嘉麒院士工作站正式啟動。沈北新區委宣傳部供圖特別......
依托域內企業以商招商、產業鏈招商,7月11日,全省第十三期“三個一批”項目建設活動暨河南元欣復合材料有限公司新建年產150萬件碳纖維增強復合材料制品項目開工儀式,在舞鋼經開區舉行。項目將打造國內第一條......
想象一下,你能隨身攜帶一臺3D打印機,快速創建一些低成本物體,比如緊固自行車車輪或關鍵醫療手術所需的零件等。美國麻省理工學院(MIT)和得克薩斯大學奧斯汀分校科學家結合硅光子學和光化學技術,成功研制出......
什么是大自然的3D打印機?奧地利維也納大學馬克斯·佩魯茨實驗室分子生物學家們領導的一項跨學科研究,可以告訴人們答案:一種海洋環節動物杜氏闊沙蠶身上的特殊細胞——毛殼細胞,控制著剛毛的形成,其操作模式竟......