【科技动向】新加坡科技设计大学研制出可增材制造的新型弹性材料,可拉伸1100%,比常规材料高5倍

  201727日,新加坡研究科技设计大学(SUTD)数字设计与制造中心((DManDC)研究人员在德国《先进材料》(Advanced Materials)杂志发表题为《基于3D打印、用于数字光学处理的高拉伸性、可紫外固化的弹性材料》(Highly Stretchableand UV Curable Elastomers for Digital Light Processing Based 3D Printing的论文,宣布他们开发出一系列弹性材料,可拉伸1100%,是目前弹性性能最佳的材料。

  

在《先进材料》杂志上发表的论文题头(德国《先进材料》杂志图片)

  这种材料适合基于紫外固化的增材制造(3D打印)技术制备。此前,大多商用紫外固化增材制造弹性材料拉伸率在200%以内就要断裂,新材料的伸长率与之相比超过5倍。该弹性材料具有弹性大、快速回弹性能以及电热绝缘性能,可用于机器人、柔性电子、下一代生物医学设备这些需要柔软、柔性材料的应用。

  

研究人员采用他们发明的弹性材料,用增材制造工艺制造的一个三维巴克球光开关。可见下图直接按压该开光,右侧灯亮(新加坡科技设计大学图片)

  目前,最常用的硅橡胶弹性体需要采用热固化工艺,显著限制了其制备工艺、设计自由度和几何复杂性。由于采用了新的配方,该弹性材料可采用高分辨增材制造技术制造,规避了高弹材料制备过程中的常规难题,直接形成复杂的三维晶格或是中空结构,可表现出极大变形。采用紫外固化的增材制造技术,新型弹性材料可以将制备时间从“好多小时甚至是几天”缩短到几分钟或是几个小时。研究人员将该弹性材料增材制造成一个三维巴克球光开关,进行测试。测试结果表明,该材料不仅具有很大的弹性变形,还能保持很好的机械可重复性,在压缩1000多次后,仍然能继续工作。

本条动向的提供者胡燕萍女士已为《空天防务观察》提供11篇专栏文章,如下表:

序号

篇名

发表日期

2015-2016

1

2014年度国外出台的五大材料发展战略规划

2015年126

2

2014年度十大国防材料技术突破

2月6

3

2014年度国外国防材料发展综述

3月23

4

美国首个《材料基因组战略规划》公布63个重点研究方向

3月25

5

欧盟“石墨烯旗舰计划”科技路线图确定13个重点研发领域

3月27

6

2015年度国外航空材料技术重大进展

2016年316

7

日美竞相突破第三代碳纤维技术

3月21

8

超材料技术在航空武器装备的应用前景分析

3月25

9

碳纤维树脂基复合材料为航空发动机减重

6月20

10

美国成功验证宽频可调的雷达吸波超材料样件

12月16

11 2016年度国外航空材料技术重大进展 2017年3月3日

有兴趣的读者,可点击相关文章的“篇名”阅读原文。

(中国航空工业发展研究中心胡燕萍)

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