研究人员探索新的颗粒操纵技术以用于3D打印

   2021-07-26 80
核心提示:所谓“金发姑娘准则”源自西方神话中《金发姑娘和三只熊》的故事。金发姑娘发现了三只熊的房子,每只熊都有自己喜爱的食物和床。
所谓“金发姑娘准则”源自西方神话中《金发姑娘和三只熊》的故事。金发姑娘发现了三只熊的房子,每只熊都有自己喜爱的食物和床。在挨个尝试过三只熊的食物和床后,金发姑娘发现有一个要么太大/太热,一个要么太小/太凉,只要一个是“刚刚好”。所以金发姑娘准则常常意指适中、中心地带,有点类似于中国的不偏不倚的意思。

聚合物(polymer),顾名思意,就是由许多或一串分子聚合在一起构成的结构。而胶体(Colloids)则是分子与其他不相容的物质混合而成。而这项研讨中的聚合物颗粒和胶体颗粒大小相差极大,分别是十亿分之一米和百万分之一米的区别,如同金发姑娘原理在这里并不适用。

不过这项研讨其实注重的是温度,意在探索聚合物和胶体材料在不同运用中根据温度变化表现出来的特色,科学家们估测,3D打印技能中运用或生成的材料可以经过运用分子间的焓引力(enthralpicattraction)来增强,所谓焓引力是一种粘合能量,有或许会使3D打印的作用更佳明晰、惊人。他们正在研讨的特色,可广泛用于各种消费产品,如:油漆、牛奶、明胶、玻璃、陶瓷等。


科学家们解说说,当温度范围在室温到85摄氏度之间时,聚合物会撞到更大的胶体颗粒并因为压力被压在一起。胶体分子会在这个过程中变成晶体以“大化聚合物的随机运动和空间。”当继续加热时它们就开端融化;不过这个时分会有特殊情况发生了:当它们进一步融化时,他们又开端变硬了。这些分子构成了一种类似果冻的物质——这种形状比晶体形式更容易被操作——然后进一步,运用这种类型的操作,颗粒物或许是更适合于3D打印。

“这些研讨结果表明,关于工程师来说,材料或许表现出来的功能不只取决于温度,而且还可以经过一系列方法来操作的小粒子来获得。”该研讨陈述的首要作者,纽约大学的博士生LangFeng解说说。

在中心水平常,焓吸引力的动力不发挥作用,而温度越高,焓吸引力的动力作用就越大,就更适用于操作处理3D打印材料。
 
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