大学的一个团队费德里科•二世在意大利那不勒斯已经证明二氧化碳的使用3 d打印microfoamed链。他们的作品曾在《华尔街日报》聚合物。
研究:Microfoamed链由3 d泡沫印花。图片来源:asharkyu / Shutterstock.com
工程材料高分子Microfoams:创新的灵感来自大自然欧洲杯足球竞彩
研究领域包括航空航天、航海、生物医学和体育利用创新,近年来先进材料。欧洲杯足球竞彩在最近已研制出许多新奇的材料,高分子泡沫已经证欧洲杯足球竞彩明由于其良好的机械和物理性能有益。
5个步骤的示意图表示打印泡沫链:(一个)浸渍,(b)解吸,(c)融化,(d)发泡和(e链之间的附着力。图片来源:Tammaro D et al .,聚合物
这些小说具有分级多孔材料欧洲杯足球竞彩内部结构治理的组织性能的关系。无等级结构相比,这些材料具有增强的力学行为和增加数量的活性表面。欧洲杯足球竞彩
在自然界中,许多有机结构层次内部组织存在的例子。在这些结构,最优效率和性能实现以最少的材料需求。例子包括蜂窝、骨头和竹子。自然结构属性stiffness-to-weight比率高,良好的能量反射,和较低的导热系数,使他们对科学家们的吸引力。
3 d打印技术聚合Microfoams
制造3 d聚合microfoams是目前研究的焦点。3 d打印技术已被广泛作为一种技术解决方案提出的这个目的,与几个优势传统的制造技术。
一些努力已经由研究人员形成一个分层网格和泡沫结构的聚合物。软件是用于打印细丝的struts宏观和微尺度毛孔。限制挤压struts的密度和inter-strand孔隙度在当前研究由于遇到打印分辨率的限制。
有尝试改善这个过程通过与高发泡每个单链产生泡沫内部和inter-strand多孔结构。两阶段的方法在结构是印有inter-strand毛孔,然后材料batch-foamed或free-dried生产intra-strand毛孔。
![(a)比较比率达到扩张与二氧化碳(这项工作)和丙酮[2]。SEM图像截面的一缕泡沫与二氧化碳(b)和丙酮(c)。](https://d12oja0ew7x0i8.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_59741_16600366518943831.jpg)
(一个)对比扩张率达到有限公司2(这项工作)和丙酮(2]。扫描电镜图像的横截面的一缕泡沫有限公司2(b)和丙酮(c)。图片来源:Tammaro D et al .,聚合物
最近提出的另一个方法是使用不连续或内联溶解吹代理的一步的过程。然而,设计三维聚合物microfoams创新和调整形态仍然是问题由于电流限制技术和流程。
最近的3 d泡沫印花本身就是一个技术创新领域的加法制造,与一些技术挑战仍然知之甚少,才能达到完全商业化。发泡机制打印机喷嘴的不正确理解,和困难存在于控制过程。
设计聚合物microfoams可控形态和孔隙结构是其关键的商业应用程序在多个前沿领域的研究和工程。实现这将帮助科学家们充分利用丰富的层次结构的潜力,这对材料科学家提供了一个广阔的设计空间。欧洲杯足球竞彩
这项研究
作者报道的绿色合成多孔,分层三维聚合物microfoams利用二氧化碳生产材料特别泡沫形态。欧洲杯足球竞彩设计、生产、和表征材料的探索深入研究中。欧洲杯足球竞彩泡沫形态和工艺参数之间的关系,即有限公司2浓度和温度,突出显示。
Microfoams使用可降解聚合物和可持续生产和人民解放军。这些聚合物与二氧化碳,然后吹创建一个绿色和可持续的合成工艺。有限公司215岁wt. %产生低密度泡沫(40公斤/米3)对微观和宏观尺度疏。结晶度产生泡沫的内容根据公司范围从5%到45%2浓度,展示一个线性关系。
作者观察到发泡线的弹性模量是强烈影响结晶度的内容。作者提出了一个修正艾格力方程,从而解释了力学性能和泡沫密度之间的关系。因此,一个创新的模型,证明了结晶度和属性的相互作用在研究证明。
(一个)DSC曲线打印和泡沫/印刷解放军链;(b)膨胀比的影响结晶度内容虚线是一个指南。图片来源:Tammaro D et al .,聚合物
绝热冷却被发现是聚合物链的主要形成机制。这种冷却是由于快速的形成聚合物microfoams期间绝热膨胀。作者提出,理解这种影响将有助于优化过程操作参数的优化最终泡沫密度。
总之
聚合物microfoams创新的仿生材料,提供丰富的福利生物医学等行业,航空航天,和纺织品。欧洲杯足球竞彩复杂的,多孔,层次内部形态比传统无等级材料。欧洲杯足球竞彩
生产这些材料,有越来越多的兴趣应用欧洲杯足球竞彩3 d印刷方法,但该领域还处于起步阶段,缺乏理解,过程难以控制。这项新研究在聚合物展示了一个简单、绿色合成路线,可以彻底改变聚合物microfoams 3 d印刷领域。虽然许多挑战仍然存在,该领域是一个令人兴奋的一个。
进一步的阅读
Tammaro D。天天v, M.M. & Maffettone P。由3 d L (2022) Microfoamed股泡沫印花聚合物14(15)3214(在线)mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/15/3214
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