液体3D打印:科学家利用水和油创建复杂的全液态3D结构_太阳成集团官网

发布者: 发布时间:2021-06-16
本文摘要:近日,来自美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的科学家小组设计出有了一种需要生产几乎液态结构的3D打印机方法。

近日,来自美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的科学家小组设计出有了一种需要生产几乎液态结构的3D打印机方法。该技术用于类似的3D打印机将“水线”沉积到硅油基底中,可用作建构液体电子和化学合成。众所周知,3D打印机某种程度是通过沉积熔融塑料层来建构一个多花瓶。正如劳伦斯伯克利国家实验室的科学家所指出的那样,该技术甚至可以伸延到几乎由液体做成的打印机结构。

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也就是说,通过将水线打印机到硅油物质中,他们早已证明了在另一种液体内3D打印机液体管结构的能力。在研究阶段,科学家们早已打印机出有直径在10微米和1毫米之间的水线,并且建构了许多有所不同的结构类型,还包括宽约几米的简单螺旋形和分枝形图案。

正如劳伦斯伯克利国家实验室的客座科学家、该技术的研究者TomRussell说明的那样,3D打印机液体结构甚至需要转变其形状并适应环境周围环境。他说道:“这是一种新的材料,可以重新配置自身,并且可以自定义到液体反应容器中用作许多用途,从化学合成到离子输送到催化剂。”Russell通过与材料科学博士后研究员JoeForth以及其他许多科学家合作以构建该项目。

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同时,其指出液体3D打印机技术可用作液体电子器件(柔性、可剪切器件)以及化学合成。对于后者,科学家们说明说道,打印机管可以展开“化学调整”并使分子流到它们,这可以获取一种新的创意方法来分离出来分子或将“纳米级建构模块”获取给化合物。研究过程中,为了让液体打印机到液体中而会变为液体,科学家们必需明确提出一些创意解决方案。

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其中之一是用类似的肥皂样物质涂覆印花水管。更加清楚地说道,水管被涂覆在纳米粒子派生的表面活性剂中,使得它们维持其形状并避免它们集中成液滴。所谓的“纳米粒子超级胶囊”是通过将金纳米粒子重新加入水中并将聚合物配体重新加入油中而做成的。

当两种液体认识时,金纳米粒子和聚合物配体企图彼此吸附,但油和水维持分离出来。当水物质沉积到油基中时,油中的配体吸附到水中的单个纳米颗粒上,最后构成纳米颗粒有界层。

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其结果是在油和水之间的玻璃状平稳层将水线维持世在位。“这种稳定性意味著我们可以将水剪切成管,而且它依然是一个管,”Russell补足说道。“或者我们可以将水塑造成一个椭球体,并且它依然是一个椭球体。

我们早已用于这些纳米粒子超级胶囊来打印机持续数月的水管。”为了构建新型液体打印机工艺的自动化,研究人员通过加装静脉注射泵和液体吸管针来改动现成的3D打印机。然后,3D打印机被专门编程以将针放入油基并且以由3D模型确认的模式流经水。

“我们可以从针头中吸管液体,并在三维空间中摆放任何我们想的水,”Forth说明说道。“我们也可以用外力均衡材料,这不会瞬间毁坏超级胶囊的稳定性并转变水线的形状。这些结构是无限可重构的。

”据报,创意的3D打印机研究由能源部科学办公室资助。该研究结果已于最近公开发表在“高级材料”杂志上。


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