普渡大學的研究員最近發現了一種方法可以使用噴墨打印技術將含能爆炸材料3D打印出來,關鍵是這種方法不僅可以讓材料精確堆積,最重要是還很安全。
含能材料常用于炸藥或是煙花中,但是如果你認為含能材料只能用于這兩項中,那你就錯了。好幾項功能性微機械系統都需要含能材料來進行工作,比如說汽車里的安全氣囊系統,就會使用到固體推進劑來迅速釋放氣囊。裝置越小,則對材料的能量儲存要求越高。
研究人員設計出的這種含能材料噴墨打印系統,不僅精確、安全,還綜合了普渡大學的兩個強項:增材制造和含能材料。“含能材料是我們很熟悉的領域,增材制造也一樣,” 機械工程博士Allison Murray說道,項目用到的噴墨打印機就是由她設計制造的,“這個項目的獨特之處在于它讓兩個領域的技術結合起來,使含能材料能以如此高的精度堆積?!?/span>
這種新型3D打印技術通過將燃料和助燃劑(均配置成惰性納米顆粒懸浮液)重疊涂覆在基板上,形成一種亞穩態分子復合材料的小尺寸納米鋁熱劑。Murray稱溶液的配置和噴墨打印機的設計對項目組來說是很大的挑戰,“這臺噴墨打印機可以以0.1微米的精度進行移動打印”她這么說,“這比一根頭發的千分之一還要小?!?/span>
打印出來的納米鋁熱劑反應時跟傳統鋁熱劑差不多,都會產生大量的熱能和亮光,且伴有巨大的沖擊波。通過高速攝像機和掃描電鏡進行觀察,可以清晰地看到不同層數對這種打印納米鋁熱劑反應的影響。
目前這項成果已經發表在《應用物理》上。“這是普渡大學的一個標志性象征,來自不同學科的教授們在這樣的項目上進行了合作?!蔽恼碌淖髡咧籖hoads說,“我們結合了所有人的經驗,在以前無法實現的技術上進行合作?!?/span>
來源:3ders
粉體圈編譯
作者:粉體圈
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