「钻石」激光三维打印造出碳板晶格材料,比钻石更坚硬


【「钻石」激光三维打印造出碳板晶格材料,比钻石更坚硬】加州大学尔湾分校领衔的合作研究组宣布 , 利用微观激光三维打印技术 , 造出一种比“钻石更坚硬”的板状纳米晶格材料 , 在太空船和飞机的应用上有无限潜力 。
「钻石」激光三维打印造出碳板晶格材料,比钻石更坚硬
本文插图
(University of California, Irvine)
研究者介绍说 , 同类材料微观下通常是圆柱体形状 , 而这种材料是像由碳板组成的晶格结构 。 从力度和密度之比来看 , 它比钻石更加坚硬 。
研究组利用扫描电子显微镜等技术对新材料的性能进行鉴定 , 结果显示其力度比传统圆柱体材料提升了639%、刚性提升了522% 。
很特别的是 , 这种材料使用一种双光子聚合直接激光写入的技术造出 。 先让激光聚焦在一滴液态树脂上 。 在两个光子同时冲击下 , 树脂的聚合分子开始固化 。 通过移动激光束 , 让树脂形成间隔的单元格阵列形式 。 单元格间的间隔、即单元格的“墙壁”仅160纳米宽 。
另一个奇特的创新之处在于 , 研究人员在完成的碳板上钻出很多细小的孔洞 。 研究者称这些洞能去除多余的树脂材料 。
最后 , 研究人员让材料经历热解步骤 , 把材料在真空环境中加热到900摄氏度的高温 , 铸成釉面质地的碳板立方体晶格材料 。
研究组表示 , 这种纳米晶格材料具有轻盈和高硬度的特点 , 在航天领域的结构工程具有无限潜力 。