【據(jù)美國麻省理工學(xué)院網(wǎng)站2016年10月25日報道】由美國麻省理工學(xué)院(MIT)力學(xué)工程系副教授Nicholas X. Fang領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊利用3D打印技術(shù)制造出了一種受熱收縮結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為星形剛架結(jié)構(gòu)，尺寸為方糖大小，在加熱到282℃左右會快速收縮。研究人員認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)是一種“超材料”，可用于制造可長時間受熱而不變形的結(jié)構(gòu)。
1990年代中期，科學(xué)家提出了一種理論上的具有“負(fù)熱膨脹”(NTE)性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，原理是使用兩種具有不同NTE系數(shù)的材料制成一種三維的格狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)受熱時，由于兩種材料的膨脹速度不同，從而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)收縮。Fang的實驗室采用被稱為光固化微立體造型(microstereolithography)的3D打印技術(shù)率先制成了這種結(jié)構(gòu)，使用的兩種材料是偏剛性的、膨脹慢的含銅材料和偏彈性的、膨脹快的聚合物，內(nèi)部的梁采用彈性材料制成，外部的桁架采用剛性材料制成。雖然結(jié)構(gòu)受熱后只收縮了0.6%，但結(jié)果也非常引入注目。研究團(tuán)隊還開發(fā)了一個計算機(jī)模型，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)部梁的尺寸和相對剛度來控制整個結(jié)構(gòu)的收縮量。
研究團(tuán)隊已經(jīng)將研究成果在《物理評論雜志》上發(fā)表，團(tuán)隊成員包括：MIT博士后QI GE、南加州大學(xué)的Qiming Wang、加州大學(xué)洛杉磯分校的Jonthan Hopkins、以及勞倫斯利物摩爾國家實驗室(LLNL)的Julie Jackson和Christopher Spadaccini。該研究還得到了美國DARPA的部分資助。
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