热胀冷缩是一种几乎人尽皆知的物理现象，大多数固体材料就是这样的，遇到温度升高则会发生热膨，当温度下降时就会收缩。来自美国LLNL实验室、南加州大学、MIT和洛杉矶加利福尼亚大学的一组科学家，开发了一种特殊的3D打印超轻材料，这种轻质材料由迷你网格结构构成，在很大的温度范围内它可以从三个笛卡尔方向上进行收缩。
图片来源：3ders
这种3D打印材料能够遇热收缩的秘密就藏在网格结构中，这些金字塔形状的网格由双材料构成，它们是通过投影式微光刻3D打印技术和聚合物以及聚合物/铜复合材料制造而成的。网格的支柱是一种具有更高热膨胀性能的材料，网格的外部框架则由低膨胀性能的材料构成，当温度上升的时候支柱发生的膨胀会大于外部框架，此时网格中的每个连接点会向内拉，迫使支柱发生折叠，进而使全部网格都向内拉，最终使材料出现收缩现象。当然，通过改变网格的几何形状和拓扑结构，科学家也可以制造出正向热膨胀或者遇热不发生膨胀的材料。
图片来源：3ders
科研团队表示，在机械制造中某些装置的零件在受热时会变得不准确，3D打印的材料可以被用来抵消这种失调。这种材料还可以用作牙科填料，解决人们吃热食品时填料发生移动的问题，以及用来填补桥梁或建筑物的小缝隙，或者用于原子力显微镜这样的精密设备。
这个材料研究项目是美国国防部高级研究项目局国防科学办公室的五年计划的一部分，该计划主要是研究具有可控微观结构的材料，下一阶段是制造可以解决类似问题的零热膨胀材料。
网络投稿：editor@51shape.com
