Hiện nay, quá trình sản xuất siêu vật liệu chủ yếu có bảng mạch in(PCB)Tuy nhiên, những công nghệ này......3DCác bước tẻ nhạt, chi phí cao và mất nhiều thời gian và các vấn đề khác thường tồn tại trong sản xuất cấu trúc siêu vật liệu, không dễ dàng hình thành chung với bề mặt và khó đáp ứng các điều kiện ứng dụng thực tế.3DViệc chế tạo siêu vật liệu tổng hợp bề mặt vẫn là một thách thức lớn.

Gần đây, nhóm đề tài của giáo sư Sun Daoheng của Trường Hàng không Vũ trụ Đại học Hạ Môn dựa trên công nghệ in 3D vi lập thể chiếu (PµSL) (microArch S240, Độ chính xác của Mô-đun) kết hợp với phương pháp làm đầy kim loại lỏng để chuẩn bị vòng cộng hưởng mở trực giao 3D và cấu trúc siêu vật liệu chung bề mặt. Các tính năng cấu trúc nhúng của nó có thể bảo vệ hiệu quả lớp cộng hưởng kim loại khỏi ảnh hưởng của môi trường bên ngoài, và nó có lợi thế về hình thành tích hợp macro-vi, cấu trúc-chức năng.

Sơ đồ1 3DIn ấn quy trình chuẩn bị siêu vật liệu nhúng

Sơ đồ2 Trực giao mở cộng hưởng vòng siêu vật liệu cấu trúc và kích thước:(a)Loại mặt phẳng;(c)Siêu vật liệu mắt kép giả bán cầu(Kích thước đơn vị là1,25 mm)

Quy trình xử lý, như thể hiện trong Hình 1, bắt đầu bằng cách sử dụng máy in 3D với độ chính xác 10 μm (microArch S240, Độ chính xác của Morphor) để chuẩn bị mô hình với khoang vi cấu trúc siêu vật liệu và sau đó sử dụng phương pháp làm đầy chân không kim loại lỏng để chuẩn bị vi cấu trúc kim loại siêu vật liệu. Kích thước cấu trúc siêu vật liệu được thể hiện trong hình 2, kích thước phần của vòng cộng hưởng mở là 0,1mm × 0,2mm, kích thước mở trên cùng là 0,3mm và đường kính ngoài của vòng cộng hưởng là 1mm.

Sơ đồ3 Điền kim loại lỏng và kiểm tra tính chất siêu vật liệu:(a-b)Loại phẳng và bề mặt mắt kép sinh học Siêu vật liệu dạng lỏng trước và sau khi lấp đầy kim loại lỏng;(c-d)Kiểm tra hiệu suất truyền siêu vật liệu

Sơ đồ3 (a)vì3DIn3DVòng cộng hưởng mở trực giao, siêu vật liệu hình dạng chung giả bề mặt mắt kép và hình ảnh khuếch đại cục bộ, hình ảnh3(b)Đối với cấu trúc siêu vật liệu và khuếch đại cục bộ của nó sau khi lấp đầy kim loại lỏng. Sau khi kim loại lỏng được lấp đầy với khoang cấu trúc siêu vật liệu, nhựa nhạy cảm ánh sáng được sử dụng để phủ vào lối vào kim loại lỏng và được chữa bằng ánh sáng cực tím để bịt kín lối vào. Sơ đồ3 (c-d)Kết quả kiểm tra siêu vật liệu chung về mặt phẳng và bề mặt.

Nghiên cứu này sẽ3DSự linh hoạt của in ấn, kết hợp với dòng chảy dễ dàng, dễ lấp đầy của kim loại lỏng, cho phép sản xuất siêu vật liệu không còn bị hạn chế bởi các cấu trúc phức tạp, mở ra một loại phương pháp mới để sản xuất các cấu trúc siêu vật liệu phức tạp. Đặt nền tảng công nghệ cho sự đổi mới cấu trúc, đổi mới chức năng và đổi mới ứng dụng của siêu vật liệu, mở rộng phạm vi ứng dụng của siêu vật liệu chung, chẳng hạn như3DQuang học/Áo tàng hình điện từ, da thông minh, siêu thấu kính......

Kết quả được đặt tên làSiêu vật liệu nhúng in 3D"Xuất bản trên tạp chí quốc tếNhỏ (IF = 13,281)Trên đây, tác giả thông tin luận văn là giáo sư Tôn Đạo Hằng và trợ lý giáo sư Trần Thấm Nam của Học viện Hàng không vũ trụ Đại học Hạ Môn, tác giả đầu tiên là tiến sĩ Trương Côn Bằng của Học viện Hàng không vũ trụ Đại học Hạ Môn. Nghiên cứu được Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia(51975498、U1505243、U2005214)Dự án khắc phục khó khăn kỹ thuật của Ủy ban đổi mới khoa học và công nghệ thành phố Thâm Quyến(JSGG20201102165202007)Hỗ trợ và tài trợ.

Liên kết nguyên văn:

https://doi.org/10.1002/smll.202103262