新科技突破：受熱收縮的3D打印超材料

我們都知道大多數(shù)材料是受熱膨脹,，然而來自于勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）和幾所美國大學(xué)的研究者發(fā)現(xiàn)了一種新型材料,，這種材料在相當(dāng)廣的溫度范圍內(nèi)可以受熱冷縮,。相關(guān)研究發(fā)表在了物理評論快報（Plysical Review Letters）期刊上,。

南極熊了解到，這種神秘的超材料是由鉍元素微網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，3D打印的高分子聚合物和銅復(fù)合材料組成,，在加熱時會向笛卡爾三個坐標(biāo)系收縮。研究者相信,，這是迄今為止第一種能夠受熱冷縮的材料,。

研究團(tuán)隊發(fā)明設(shè)計了一系列的金字塔形狀的微結(jié)構(gòu)，當(dāng)受熱時微網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)向內(nèi)收縮,，里面的內(nèi)部支撐架是由熱膨脹材料構(gòu)成,，因此受熱后向外擴(kuò)張，二者的作用力導(dǎo)致內(nèi)支撐架向結(jié)構(gòu)的中央折疊,。

“與傳統(tǒng)的打印方法相比,，這是一種全新的嘗試，”LLNL工程材料和制造中心主任,，該技術(shù)的主要研究者Chris Spadaccini說,，“我們嘗試著研發(fā)一種以前從來沒有得到應(yīng)用的熱機械超材料，這種材料擁有其它傳統(tǒng)材料所沒有的熱機械性能,�,！�

研究者認(rèn)為這種被動的受熱冷縮的性能能夠應(yīng)用在很多機械設(shè)備上，尤其是那些受溫度影響變化而導(dǎo)致匹配誤差的結(jié)構(gòu),，這種材料通過作用力來修復(fù)匹配誤差,。該研究論文的第一作者 Qiming Wang說，它能夠運用在牙齒填充,，填補機械設(shè)備的缺口,，支撐橋梁或者建筑，或者是在精密結(jié)構(gòu)上,，比如原子級別的顯微鏡,。

該研究項目的研究者來自LLNL，美國南加州大學(xué),，麻省理工學(xué)院,，加利福利亞大學(xué)。該研究是美國國防高級研究計劃局五年計劃的一部分,。Qiming Wang說,，該計劃的下一步是研發(fā)零膨脹材料，挖掘其更多的應(yīng)用,。請關(guān)注南極熊3D打印網(wǎng),。

編譯自3ders