仿生3D打印技术打造强硬轻质结构

材料牛注：厉害了，仿生3D打印技术！近来，华盛顿州立大学利用仿生3D打印技术复制出了强硬轻质结构，下面就让我们揭开仿生3D打印技术神秘面纱，一探究竟。

诸如木材、骨头等天然材料的高比强度不仅与本身材质有关，还与其内部结构联系紧密。在副教授Rahul Panat的带领下，华盛顿州立大学的科学家设计了一项能够复制出十分复杂纳米结构的3D打印技术，并且该技术将会应用到实际中。

首先将建造材料粉碎成纳米颗粒，实验研究人员选用的是银，但也适用于其他多种材料。

然后将这些颗粒与溶剂（乙二醇）混合形成3D打印所需的“油墨”，再将其雾化成一颗颗雾滴；随后使用气溶胶喷射打印机将这些液滴精准地喷射到正在建造的3D结构的特定位置上，并使液滴在此聚集；最后加热使溶剂蒸发，同时固体颗粒熔结在一起。

微型结构强度高，多孔且表面积大

最终得到的微小结构强度很高，具有多孔结构且表面积大。目前，研究人员基于此方法已经打印出了各种各样形状：如带有桁架的微型脚手架，环形柱，螺旋和手风琴式电子连接。这一过程号称在主结构建造时不需要支撑结构，它足够高效快速并且几乎不产生任何浪费。

用于构建成手风琴式的电子器件连接

Panat说：“这是3D打印材料在诸如电池、轻质超强材料、催化转换器、超级电容器和生物支架等领域中，从纳米到宏观尺度的突破性的进展。这项技术为诸多技术的实现提供了关键性的支持。”

研究论文最近发表在Science Advances杂志上。

原文链接：Bioinspired 3D-printing tech makes for strong-but-light structures.

文献链接：Three-dimensional microarchitected materials and devices using nanoparticle assembly by pointwise spatial printing.

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材，徐婷婷翻译， 李卓审核，点我加入材料人编辑部。

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