Pekin: Badacze 3D Print Chiral MetaMaterials

Metamateriały umożliwiają naukowcom tworzenie na jeszcze wyższym poziomie, a dalsze działania mogą zmienić oblicze liczby przyszłych aplikacji. Niedawne prace badaczy z Pekinu, omówione w "Mechanizmie deformacji innowacyjnych chiralnych metamateriałów 3D", badają znaczenie materiałów wytworzonych przez człowieka, które mogą być mikrostrukturyzowane i uwzględniać właściwości niedostępne naturalnie. Analizują również mechanizmy deformacji, które obejmują:

Chiralne metamateriały badane przez zespół badaczy oferują duży potencjał w zakresie projektowania z różnymi mocami i gęstościami, metamateriałami dźwiękowymi, metamateriałami elektromagnetycznymi, metamateriałami optycznymi i wieloma innymi. Artykuł badawczy szczegółowo omawia rozszerzające się właściwości metamateriałów auksetycznych wraz z ich "ulepszonymi" właściwościami mechanicznymi.

"Materiały pomocnicze mogą być stosowane do projektowania innowacyjnych struktur wielofunkcyjnych, takich jak: kamizelka kuloodporna, materiał do pakowania , ochraniacze na kolana i łokcie, wytrzymały materiał pochłaniający wstrząsy i mopy gąbkowe. Zgodnie z geometrycznymi relacjami auksetycznej komórki elementarnej, istnieją głównie trzy rodzaje materiałów auksetycznych: materiały reentrantowe, materiały o sztywnej rotacji kwadratowej i struktury chiralne "- stwierdzają naukowcy.

Struktura chiralna to taka, której nie można podzielone na dwie identyczne połówki. Dobrym przykładem jest nić DNA. Naukowcy podkreślają, że inne naturalne materiały chiralne to płatki kwiatów i łodygi, które się skręcają, a także "wąsy i skręcone liście".

"Z powodu braku lustrzanej symetrii, chiralności metamateriały umożliwiły ostatnio kilka niezwykłych zjawisk, takich jak ujemny współczynnik załamania światła, światło superchiralne i zastosowanie jako szerokopasmowe polaryzatory kołowe lub detektory "- stwierdzają naukowcy.

Przy drukowaniu 3D struktury chiralne mogą być wytwarzane z jeszcze większą precyzją. funkcjonalność w aplikacjach takich jak elektronika. W ramach tego badania zespół skupił się na metachateriałach chiral-chiral-antychiralnych i chiral-antychiralnych-antychiralnych. Typ A i typ B były drukowane w 3D na drukarce 3D SLS w firmie BMF Material Technology, Inc. w prowincji Guang Dong w Chinach.

Nylon został oceniony przed rozpoczęciem testów kompresji:

"Całkowicie wytwarza się 5 jednoosiowych próbek rozciągania, a jednoosiowe eksperymenty rozciągania przeprowadza się na maszynie Instron®5985 z szybkością wyporności 1 mm / min. Wreszcie, średni moduł sprężystości 5próbki wytworzone na rozciąganie to: Es = 1021,00 MPa, gdzie odchylenie modułu wynosi: ± 0,75 MPa, a średni ostateczny odkształcenie materiału wynosi εmax = 0,16 "- stwierdzili naukowcy.

Zastosowano testy ściskania, zwracając uwagę:

Stężenie naprężenia i ściskania osiowego zostały stworzone, ponieważ naukowcy pracowali nad zminimalizowaniem tarcia. Poza tym kontynuowali symulację deformacji, a następnie porównali wszystkie wyniki.

"Wraz z rozwojem technik mikro- i nanoprodukcji, proponowane metamateriały chiralne 3D wykazują obiecujące wyniki dla przyszłych zastosowań przemysłowych, takich jak : nano chiralne szkło metaliczne o szerokim hartowaniu i dużej ciągliwości, metamateriałach pochłaniających dźwięk i tłumiących drgania, strukturach morfingowych, optycznych chiralnych metamateriałach, siłownikach z pamięcią kształtu i urządzeniach biomechanicznych - podsumowali badacze.

Co myślisz o ta wiadomość? Daj nam znać twoje myśli! Dołącz do dyskusji na temat tego i innych tematów drukowania 3D na stronie 3DPrintBoard.com.