仿生3D打印技術打造強硬輕質結構

材料牛注：厲害了，仿生3D打印技術！近來，華盛頓州立大學利用仿生3D打印技術復制出了強硬輕質結構，下面就讓我們揭開仿生3D打印技術神秘面紗，一探究竟。

諸如木材、骨頭等天然材料的高比強度不僅與本身材質有關，還與其內部結構聯系緊密。在副教授Rahul Panat的帶領下，華盛頓州立大學的科學家設計了一項能夠復制出十分復雜納米結構的3D打印技術，并且該技術將會應用到實際中。

首先將建造材料粉碎成納米顆粒，實驗研究人員選用的是銀，但也適用于其他多種材料。

然后將這些顆粒與溶劑（乙二醇）混合形成3D打印所需的“油墨”，再將其霧化成一顆顆霧滴；隨后使用氣溶膠噴射打印機將這些液滴精準地噴射到正在建造的3D結構的特定位置上，并使液滴在此聚集；最后加熱使溶劑蒸發，同時固體顆粒熔結在一起。

微型結構強度高，多孔且表面積大

最終得到的微小結構強度很高，具有多孔結構且表面積大。目前，研究人員基于此方法已經打印出了各種各樣形狀：如帶有桁架的微型腳手架，環形柱，螺旋和手風琴式電子連接。這一過程號稱在主結構建造時不需要支撐結構，它足夠高效快速并且幾乎不產生任何浪費。

用于構建成手風琴式的電子器件連接

Panat說：“這是3D打印材料在諸如電池、輕質超強材料、催化轉換器、超級電容器和生物支架等領域中，從納米到宏觀尺度的突破性的進展。這項技術為諸多技術的實現提供了關鍵性的支持。”

研究論文最近發表在Science Advances雜志上。

原文鏈接：Bioinspired 3D-printing tech makes for strong-but-light structures.

文獻鏈接：Three-dimensional microarchitected materials and devices using nanoparticle assembly by pointwise spatial printing.

本文由材料人編輯部丁菲菲提供素材，徐婷婷翻譯， 李卓審核，點我加入材料人編輯部。

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