• 2015年4月10日 16:37 liyuzhu

    我们已经知道,通过对声波等弹性波的控制与操纵,超材料让隐身术从不可能走向可能。而超材料在材质上平凡无奇,所有的奥秘都在于它自身精细的几何结构。上世纪60年代,已经有科学家提出了超材料的理论,但直到最近10年,超材料才从应然付诸实然。相关研究人员认为,微结构加工工艺手段是超材料能否走向产业化的关键。

      近年来一项炙手可热的技术——3D打印有望帮助研究者们打印出更符合要求的超材料。

      根据美国Lawrence Livermore国家实验室和麻省理工学院研究团队在《科学》杂志上发表的研究成果,已经能够使用一种被称为微光固化(microstereolithography)的3D打印技术开发出一种具有微架构的超材料(metamaterial),该超材料具有1万倍以上的刚度。参与研究的人员表示,通过3D打印,现在不仅能够打印出所需要的外形,而且还能实现既定的物理特性,使它们更强、更硬、更轻。未来能使用桌面型3D打印机打印出超材料,然后观察它们表现出来的特性。

      在超材料方面有深入研究的华裔科学家辛皓也发现了一种使用金属、塑料和其他物质,进行3D打印超材料的方法。使用这种方法3D打印出来的超材料具有一种奇特的“负折射”的特性,意味着可使光波倒退。辛皓表示,当前超材料面临的一个最大的问题是会造成能量损失,而3D打印的装置不仅防止能量损失,还能在它穿过材料时通过微波强化导致能量增益。

      值得注意的是,我国的3D打印技术在某些方面同样处于国际领先地位。中国工程院院士、西安交通大学机械工程学院院长卢秉恒早前接受上海证券报记者采访时就表示,将打破“先制材料后成型”的研究思路,在材料创新研究方面涉足超材料打印。

      而据最新报道,我国的科学家已经通过3D打印获得了超材料。中南大学教授黄小忠通过和3D打印机接触,获得了一块边长18厘米的吸波材料(超材料),这块材料上每一个微小锥形体内部都包括了10万个物理单元。黄小忠认为,超材料最核心的是设计,什么成分放在哪个位置,是实现隐身性能的关键,3D打印技术则能通过逐层打印,将超材料的微结构加工出来。有鉴于此,黄小忠对于3D打印机规模化制造超材料的前景十分看好。

    打印 材料 通过

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