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研究人员已经开发出世界上第一个液态金属晶格

2021年08月18日 台州机械设备网

研究人员已经开发出“世界上第一个液态金属晶格”

张(纽约州立大学宾汉顿大学机械工程学助理教授)对他的最新研究制定了更为有益的计划,该计划将在5月号的《添加剂制造》(Additive Manufacturing)杂志上发表。

与博士生Danghang Deng和Quang-Kha Nguyen一起工作,Zhang开发了他所谓的“世界上第一个液态金属晶格”,它是由Field的合金制成的。铋,铟和锡的混合物-以其发明者西蒙·奎伦菲尔德(Simon Quellen Field)的名字命名-在相对较低的62°C(144°F)熔点下变为液体中国机械网okmao.com。

Field的合金目前在核工程以及其他应用中用作液态金属冷却剂,但Watson团队展示了其他潜在的应用。他们通过混合制造工艺将金属晶格材料与橡胶壳结合在一起。这种新颖的工艺集成了3D打印,真空浇铸和保形涂层(用于电子电路以防止潮气,灰尘,化学药品和极端温度)。

张说:“没有外壳,它将无法工作,因为液态金属会流走。” “壳体骨架控制着整体形状和完整性,因此液态金属本身可以被限制在通道中。我们花费了半年多的时间来开发这种制造工艺,因为这种新的晶格材料很难加工。您需要找到最佳材料和加工参数。”

Watson团队制作了一系列原型,这些原型在加热到熔点后会恢复形状,包括“蜘蛛网”式的网状天线,蜂窝和足球,以及字母BUME(当然,用于宾厄姆顿大学机械工程系) )。不过,也许最像终结者的那只手是随着金属晶格融化而缓慢张开的手。

这些原型具有出色的视觉效果,但其背后的特性可能会激发无数的用途。当液态金属处于固态时,它是非常安全且坚固的。压碎时会吸收大量能量。然后,在进行一些加热和冷却后,它会恢复其原始形状并可以重复使用。

自2012年在匹兹堡大学攻读博士学位以来,Zhang一直在研究晶格材料,他在这项新的液态金属研究中看到了NASA或私人航天公司的许多可能性。例如,卫星设计师可以将“蜘蛛网”包装成一个小包装,然后在轨道上展开时作为天线展开。也许将来在月球或火星上定居的建筑物可以在勘探船上占用更少的空间,然后在宇航员到达目的地时进行扩展。

他说,使用金属格子材料建造行星际飞船甚至可能是有意义的,他说:“如果航天器以某种冲击降落在月球或火星上,它可能会坠毁。通常,工程师使用铝或钢来制造缓冲结构。 ,但是当您降落在月球上之后,金属吸收了能量并变形。它结束了-您只能使用一次。”

“使用Field的合金,您可以像其他金属一样撞入其中,但稍后再加热以恢复其形状。您可以反复使用它。”

Watson团队已经在探索如何以这种金属晶格研究为基础,包括不同的结构类型和改进的涂层材料。张还铭记着一个最终目标:“我们的梦想是建造一个液态金属晶格机器人,现在我们有了帮助,所以我们又走了一步。”

只要它是一个友好的机器人。