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激光三維打印造出碳板晶格材料 比鑽石更堅硬 - 大紀元

【大紀元2020年04月25日訊】(大紀元記者張妮編譯)加州大學爾灣分校領銜的合作研究組宣布,利用微觀激光三維打印技術,造出一種比「鑽石更堅硬」的板狀納米晶格材料,在太空船和飛機的應用上有無限潛力。

研究者介紹說,同類材料微觀下通常是圓柱體形狀,而這種材料是像由碳板組成的晶格結構。從力度和密度之比來看,它比鑽石更加堅硬。

研究組利用掃瞄電子顯微鏡等技術對新材料的性能進行鑑定,結果顯示其力度比傳統圓柱體材料提升了639%、剛性提升了522%。

很特別的是,這種材料使用一種雙光子聚合直接激光寫入的技術造出。先讓激光聚焦在一滴液態樹脂上。在兩個光子同時衝擊下,樹脂的聚合分子開始固化。通過移動激光束,讓樹脂形成間隔的單元格陣列形式。單元格間的間隔、即單元格的「牆壁」僅160納米寬。

另一個奇特的創新之處在於,研究人員在完成的碳板上鑽出很多細小的孔洞。研究者稱這些洞能去除多餘的樹脂材料。

最後,研究人員讓材料經歷熱解步驟,把材料在真空環境中加熱到900攝氏度的高溫,鑄成釉面質地的碳板立方體晶格材料。

研究組表示,這種納米晶格材料具有輕盈和高硬度的特點,在航天領域的結構工程具有無限潛力。◇

責任編輯:朱涵儒

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April 25, 2020 at 04:46PM
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