波音開發(fā)世界最輕3D打印金屬微晶格材料

隨著3D打印技術(shù)的逐漸流行，各種相關(guān)的奇特材料都出現(xiàn)了。近日，著名的波音公司就披露了其最新開發(fā)出的一種獨(dú)特的3D打印迷你網(wǎng)格材料，據(jù)說是當(dāng)前世界最輕的金屬。

這種材料是由波音公司的的子公司 HRL實(shí)驗(yàn)室在2011年首先為國防高級(jí)研究計(jì)劃署研發(fā)的。它的密度為0.9毫克/毫升，只有塑料的1/100，尺寸更是只有頭發(fā)的1/1000。由于是由互相連通的中空管構(gòu)成，它還具備極佳的抗壓彈性和沖擊吸收力。

據(jù)中國3D打印專業(yè)媒體平臺(tái)南極熊了解，該材料的研制過程是這樣的：首先，利用光固化聚合物作為模板做出基本的結(jié)構(gòu)；然后使用紫外光將聚合物固化，創(chuàng)造出由支柱和支架組成的3D結(jié)構(gòu)；接著，以電鍍的方式將其鍍上一層超薄的鎳；最后，將之前作為支撐的熱聚合物以蝕刻的方式去除，就得到了最終的金屬部分。

波音公司在介紹這種超輕材料的短片中表示，他們期望將其用與制造飛機(jī)的某些部分，比如墻壁、地板和其它非機(jī)械零件。如此一來，飛機(jī)的質(zhì)量就會(huì)明顯下降，從而減少燃油的消耗，為他們節(jié)省大筆費(fèi)用。

目前，HRL已經(jīng)能夠通過在納米、微米和毫米尺度下設(shè)計(jì)0.01%的固體結(jié)構(gòu)來制造這種由99.99%開量組成的材料了，其中的訣竅就在于制造一個(gè)壁厚100納的相互連接的空心管晶格

特殊的結(jié)構(gòu)給了這種超輕材料不同于其它金屬的獨(dú)特性質(zhì)：它可以從超過50%的壓縮量中恢復(fù)，還具有非常高的能量吸收能力。波音公司已經(jīng)在展示的短片中證明了這一點(diǎn)。另外，除了已經(jīng)將材料晶格的微觀結(jié)構(gòu)與人體骨骼結(jié)構(gòu)在剛性外觀和內(nèi)部中空上做了比較，他們還將其比作更大的建筑并行結(jié)構(gòu)。“有一些現(xiàn)在建筑，比如埃菲爾鐵塔或金門大橋，都是因?yàn)榻ㄖ�結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了難以置信的重量效率，”HRL結(jié)構(gòu)材料組的主管Dr. Bill Carter表示，“我們正在通過引入這一概念和在微觀納米尺度下進(jìn)行設(shè)計(jì)來徹底變革輕質(zhì)材料。”

現(xiàn)在，波音公司正在對(duì)這種3D打印的晶格進(jìn)行進(jìn)一步的完善和測試。相信用不了多久，他們就能取得成功。屆時(shí)造成的飛機(jī)重量下降和燃油效率的上升無疑將會(huì)帶來更低廉的航空價(jià)格，令廣大的飛行乘客從中受益。

via 3ders