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当隐身超材料邂逅3D打印:LOL世界赛押注

时间:2021-01-07
本文摘要:由中南大学教授黄孝忠持有的这把剪刀是一个平淡无奇的灰黑色方形平板,其大小和厚度就像一台罕见的平板电脑。说明不寻常的是,板子上密密麻麻地排列着非常小的锥形突起,每个锥形体都像绣花针一样粗。这叫3D打印机吸料,是一种可以伪装的超级材料。 黄孝忠说,他手中的这种超强材料只能做成任何形状,比如平面和曲面,表面的锥形结构就是电磁波吸收器。隐身技术的主要原理是用吸收材料吸收电磁波,包括光,而不是将光或电磁波返回人眼或雷达等电磁波接收器。

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由中南大学教授黄孝忠持有的这把剪刀是一个平淡无奇的灰黑色方形平板,其大小和厚度就像一台罕见的平板电脑。说明不寻常的是,板子上密密麻麻地排列着非常小的锥形突起,每个锥形体都像绣花针一样粗。这叫3D打印机吸料,是一种可以伪装的超级材料。

黄孝忠说,他手中的这种超强材料只能做成任何形状,比如平面和曲面,表面的锥形结构就是电磁波吸收器。隐身技术的主要原理是用吸收材料吸收电磁波,包括光,而不是将光或电磁波返回人眼或雷达等电磁波接收器。

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通过实际测试,黄孝忠手中的这种超强材料在微波波段可以很好的吸收。举个例子,雷达通过发射微波来观察目标。

如果用这种超强的材料来伪装无人机身,也许可以避免雷达探测。这个由黄孝忠打印机生产的平板在每个微小的圆锥体中还包含100,000个物理单位。每个单元使用什么材料,这些材料是如何分组的,由研究人员通过微结构的设计来构建。

因此,黄孝忠更不愿意用编码材料来描述他和他的团队的工作。类似于细胞的新编码,它反映了新的组织特征。

编码材料产生的超强材料是自然界找不到但伪装性能很好的人造产品。黄孝忠过去常常寻找自然界中吸收电磁波能力强的现成材料,或者将现有的几种材料组合成复合材料,以获得伪装性能。然而,随着时间的推移,通过挖掘材料性能潜力来研究伪装材料的发展长期处于瓶颈状态,因此超强材料的设计和生产转向了黄孝忠的视野。

然而,超强材料微结构的构建往往需要复杂的工艺,这严重制约了超强材料的发展和应用前景。超强材料的核心是设计,哪些构件往哪个方向放置是建筑伪装性能的关键;最好的是怎么生产,最后超过工程生产,也就是量产。去年,黄孝忠有时会了解一次3D打印机,并立即意识到3D打印机是一种缓慢成型技术,非常适合生产超强材料,通过分步打印机甚至可以比处理结构大10微米以上。

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因此,黄孝忠带领研究小组,通过简单的计算机设计,精心自由地选择和混合了有机和金属两种材料,作为打印机的原材料。最后这种超强材料是用特殊的3D打印机开发出来的,申请人也获得了专利。

现在板子18 cm长,未来大概需要35年才能扔出几米宽的实用大块。至于超强材料在3D打印机大规模生产中的应用前景,黄孝忠真的想象到了相当大的空间:未来隐形飞机在太空中的零部件很快就可以被打印机取代。

目前普通人对空气净化器非常重视,但生活中手机、家电等电磁污染并不多。也许在不久的将来,3D打印机需要大规模生产迷彩超强材料的时候,国产电磁净化器就不出来了。


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