研究人員3D打印出具有獨特微波或光學(xué)特性的超材料

據(jù)南極熊了解,，塔夫茨大學(xué)的一個工程師團隊開發(fā)了一系列具有獨特微波或光學(xué)特性的3D打印材料,，他們從飛蛾的復(fù)眼中獲得靈感,，制作出一種半球形裝置,，可以在選定的波長上從任何方向吸收電磁信號,，這項研究發(fā)表在斯普林格自然出版的《微系統(tǒng)與納米工程》雜志上。

3D打印半球形超材料可以在選定的頻率下吸收微波,。

來源：塔夫茨大學(xué)納米實驗室

超材料是維克多·維塞萊戈于1968年提出的人工設(shè)計材料,，可以用來顯示獨特的電磁特性,，在自然界中很難找到,。超材料利用比被探測或影響的能量波長更小的尺度排列在重復(fù)模式中的幾何特征，擴展了設(shè)備中傳統(tǒng)材料的能力,。3D打印技術(shù)的新發(fā)展使人們有可能創(chuàng)造更多的超材料形狀和圖案,，并以更小的規(guī)模。

塔夫茨納米實驗室的研究人員提出了一種混合制造方法,，利用3D打印,、金屬涂層和蝕刻技術(shù)，在微波范圍內(nèi)制造具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)和新功能波長的超材料,。例如,，他們創(chuàng)造了一系列微小的蘑菇狀結(jié)構(gòu)，每一個都在一個莖桿的頂部有一個小的金屬諧振器,。這種特殊的安排允許特定頻率的微波被吸收,，這取決于“蘑菇”的選定幾何形狀及其間距。這種超材料的使用在諸如醫(yī)療診斷中的傳感器,、電信中的天線或成像應(yīng)用中的探測器等應(yīng)用中可能很有價值,。

研究人員開發(fā)的其他設(shè)備包括拋物面反射鏡，它可以選擇性地吸收和傳輸特定的頻率,，這種概念可以通過將反射和過濾功能結(jié)合到一個單元中來簡化光學(xué)設(shè)備,。”塔夫茨大學(xué)工程學(xué)院的電氣和計算機工程教授Sameer Sonkusale說,，使用超材料鞏固功能的能力可能非常有用,，他是塔夫茨大學(xué)納米實驗室的負(fù)責(zé)人，也是該研究的相應(yīng)作者,。有可能我們可以使用這些材料來減小分光計和其他光學(xué)測量設(shè)備的尺寸,，以便將它們設(shè)計成便攜式現(xiàn)場研究�,！�

另一個貢獻是能夠?qū)⒍鄠�電磁功能融合到一個嵌入幾何光學(xué)或MEGO設(shè)備的超材料中,，3D打印的其他形狀,、尺寸和方向可以設(shè)想為創(chuàng)建吸收、增強,、反射或彎曲波的megos,，這種方式很難用傳統(tǒng)的制作方法實現(xiàn)。研究人員目前利用光固化3D打印技術(shù),，使光固化樹脂聚打印所需形狀,，其他3D打印技術(shù)，例如雙光子聚合,，可以提供200納米的打印分辨率,，這使得制造出更精細的超材料，可以檢測和處理更小波長的電磁信號,，可能包括可見光,。

塔夫茨大學(xué)工程學(xué)院（Tufts University School of Engineering）三庫賽爾實驗室（Sankusale's Labora）的研究生、該研究的主要作者Aydin Sadeqi說：“目前還沒有意識到Megos 3D打印的全部潛力,�,！蔽覀兛梢岳�用現(xiàn)有技術(shù)做更多的事情，隨著3D打印不可避免地發(fā)展,，我們有著巨大的潛力,。”


編譯自：3ders