加热时3D打印的“超材料”会缩小 2017-01-04 09:04:45

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所属分类 :经济

如果你把一罐牛奶放在炉子上,加热,它会沸腾,你必须清理一塌糊涂

为什么会发生这种情况是因为牛奶和大多数其他东西以及几乎所有固体一样,在热量的作用下膨胀,相同的数量占据了比以前更多的空间

虽然在自然界中有一些材料会破坏通常的热力学并且在非常特殊的情况下表现不同,但它们很少见

但是,一个工程师团队现在已经使用3D打印构建了一种新的“超材料”,它在加热时会收缩

大约20年前,科学家提出了理论结构,它们会显示出一种称为负热膨胀或NTE的性质

但当时,他们没有办法生产他们理论化的那种结构

由麻省理工学院(MIT)的Nicholas X. Fang领导的团队使用了二十年前描述的概念和3D打印,使用硬铜和弹性材料制造3D结构

他们用相互连接的梁或桁架制造出“微小的星形结构”

根据麻省理工学院网站周二公布的一份声明,这些结构每个大小都与糖立方体大小相当,在加热到大约540华氏度(282摄氏度)时迅速收缩

结构略微缩小,仅为0.6%左右,但据研究人员称,重要的是它不会膨胀

使用计算机芯片的例子,这种超材料 - 一种用于复合材料的术语,表现出在自然界中通常不会发现的反直觉特性 - 可能会有用途,方说:“当CPU运行时,印刷电路板会升温,并且这种突然的加热会影响他们的表现

因此,你必须非常谨慎地考虑这种热应力或冲击

“这项研究发表在”物理评论快报“期刊的题为”具有可调负热膨胀的轻质机械超材料“的标题下

麻省理工学院,南加州大学,加州大学洛杉矶分校和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的工程师参与了这项研究,该研究得到了国防高级研究计划局的部分支持