Thành tựu của khách hàng Nanoscribe trên tạp chí Nature Materials

Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, đặc biệt là công nghệ hàng không vũ trụ, vật liệu siêu nhẹ và siêu cứng đã trở thành một điểm nóng trong nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học vật liệu và cơ học rắn trong ngành trong những năm gần đây. Làm thế nào để đạt được các tính chất tuyệt vời như trọng lượng siêu nhẹ, độ bền cao, biến dạng lớn, chống va đập và thiếu nhạy cảm là một thách thức lớn đối với thiết kế và sản xuất vật liệu hiện đại.

Thách thức đối với vấn đề này, các nhà khoa học đã chọn một cấu trúc cơ bản trong đó các tính chất cơ học của một khối thập tứ diện bị chi phối bởi hành vi uốn cong. Siêu vật liệu ma trận nano tổng hợp với cấu trúc này có thể hấp thụ một lượng lớn năng lượng khi bị va chạm mà không dễ bị vỡ.

Năm nay, MIT, Caltech và Viện Công nghệ Liên bang Zurich đã hợp tác để thúc đẩy các yếu tố tác động cao.Tạp chí Khoa học Vật liệu tự nhiênXuất bản.“Khả năng phục hồi tác động siêu âm của carbon kiến trúc nano”Luận án nghiên cứu.Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu sử dụngĐứcNanoscribeDouble Photon của công ty3DHệ thống inPhotonic chuyên nghiệp GTPhát triển một hạt siêu âm có thể chống lại“Bắn đạn”Siêu vật liệu cơ học va chạm. Vật liệu này, có độ dày nhỏ hơn đường kính sợi tóc của con người, được tạo thành từ ma trận micronanomet sợi carbon được thiết kế và xử lý cẩn thận, hứa hẹn sẽ nâng cao đáng kể các phương tiện bay, áo giáp nhẹ, lớp phủ bảo vệ nếu được sản xuất hàng loạt trong công nghiệp.Tính năng tổng thể của các thiết bị chống va đập siêu nhẹ, siêu cứng khác.

Công ty Nanoscribe của Đại học Công nghệ Karlsruhe, được sinh ra với danh hiệu "MIT châu Âu", là công ty sản xuất thiết bị in 3D có độ chính xác cao, đã tập trung vào việc thúc đẩy nghiên cứu trong các lĩnh vực sáng tạo như siêu vật liệu cơ học, robot nano và vi điện tử, kỹ thuật y sinh và quang học nano, đồng thời cam kết cung cấp các chương trình tối ưu hóa khác nhau cho cộng đồng nghiên cứu của trường đại học.

Sau khi các nhà khoa học xác định được cấu trúc hình học của vật liệu, các tác giả đã sử dụngKỹ thuật in thạch bản hai photon Nanoscribe (Two-Photon Lithography)In đi. Nói một cách đơn giản, in thạch bản hai photon dựa trên nguyên tắc quang học phi tuyến tính và là công nghệ in 3D laser có độ chính xác cao hiện nay. Độ phân giải của công nghệ in laser 3D đơn photon thông thường dễ bị ảnh hưởng bởi độ phân giải quang học và lỗi cơ học dịch chuyển giữa các lớp và độ chính xác thấp hơn, trong khi công nghệ in thạch bản photon kép sử dụng xung laser femto giây năng lượng cao để chữa nhựa nhạy sáng trong một phạm vi không gian cực nhỏ, do đó tăng độ phân giải in lên độ chính xác đáng kinh ngạc của 100 nanomet.

Sau khi in xong, vật liệu được đưa vào lò chân không nhiệt độ cao để nhiệt phân và polymer sau khi nhiệt phân được cacbon hóa, do đó tạo ra vật liệu ma trận điểm nano cacbon siêu nhẹ。Mặc dù vật liệu carbon nói chung là dễ vỡ, hành vi cơ học của cấu trúc mạng tinh thể của mười tứ diện được thiết kế trong bài báo bị chi phối bởi uốn chứ không phải phá vỡ, do đó mang lại cho vật liệu này tính đàn hồi và khả năng chống va đập *. Vật liệu này có thể uốn cong như cao su khi bị va chạm.

Để đáp ứng điều này, Giáo sư Khoa học Vật liệu, Cơ học và Kỹ thuật Y tế, CaltechBà Julia R. GreerGiới thiệu:“Dữ liệu thu được từ thí nghiệm này có thể là vật liệu chống va đập siêu nhẹ, vật liệu giáp hiệu quả cao, lớp phủ bảo vệ, v.v.Cung cấp cảm hứng. ”

Hệ thống in thạch bản 3D không mặt nạ có độ chính xác cao với cả vi mô và vĩ môPhotonic chuyên nghiệp GT2Sử dụng trùng hợp photon kép (2PP) để tạo ra hầu như bất kỳ hình dạng 3D nào: mạng tinh thể, cấu trúc loại gỗ, mô hình được thiết kế tự do, đường viền trơn tru, cạnh sắc nét, bề mặt và built-in backclasp và cấu trúc cầu nối. Để đạt được tốc độ in cao và đạt được hiệu quả xử lý vi nạp tuyệt vời,Các chế độ in chính xác cao động (Dynamic Precision Printing Modes - DPP) được trang bị bởi hệ thống in NanoscribeĐều có thể điều chỉnh chính xác. Sử dụng DeScribe - phần mềm chuẩn bị in của chúng tôi cho phép các mẫu tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của thiết kế của bạn.

Cách mạng hóa sản xuất bồi đắp đã xác định lại cách các đối tượng được sản xuất. Ở cấp độ micronanomet,Nanoscribe xử lý độ chính xác của phương tiện sản xuất bồi đắp dựa trên công nghệ trùng hợp photon kép *Hầu như có thể đáp ứng bất kỳ hình dạng gia công 3D nào. Cho dù cấu trúc đơn giản hay phức tạp,Nanoscribe tự động hóa quy trình in thạch bản 3D không mặt nạCó thể làm được một bước gia công thành hình của các thiết bị cần thiết, thậm chí đối với việc gia công các mô cơ quan sinh học phức tạp cũng vậy, thực sự làm được những gì nhìn thấy là có được.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu cho biết họ cũng sẽ tiếp tục khám phá các cấu trúc ma trận điểm nano carbon khác nhau cũng như các vật liệu khác. Các tác giả cũng hy vọng vật liệu cấu trúc mảng nano carbon có thể thay thếKevlarSợi trở thành một thế hệ mới của vật liệu hấp thụ năng lượng siêu nhẹ và chống va đập. Đối tượng hợp tác chính của bài viết này - nhóm nghiên cứu Lý Hiểu Nhạn của Đại học Thanh Hoa, nghiên cứu cơ học vật liệu cấu trúc nano mới lâu dài, là một trong những người dẫn đầu trong lĩnh vực nghiên cứu quốc tế và trong nước.

Hoan nghênh đọc tài liệu gốc:

Portela, CM, Edwards, BW, Veysset, D. et al. Khả năng phục hồi tác động siêu âm của carbon kiến trúc nano. Nat, mẹ. 20, 1491–1497 (2021).

Thông tin thêm về công nghệ in thạch bản không mặt nạ 3D Dual Photon và tư vấn sản phẩm

Chào mừng bạn đến liên hệ Nanoscribe Trung Quốc Chi nhánh - NANZHOU 3D Technology (Thượng Hải) Co., Ltd

Hệ thống in thạch bản 3D không mặt nạ siêu chính xác Dual Photon Micronase 3D của Đức Nanoscribe:

Photonic Professional GT2 Hệ thống in thạch bản 3D không mặt nạ

Quantum X Dual Photon Grayscale Photographic Thiết bị in Microna

Hệ thống xử lý vi nạp 3D hiệu suất cao Quantum X Shape Dual Photon