技术突破 - 开发出利用普通水凝胶“生长”金属与陶瓷部件的新型3D打印技术 突破了传统光固化立体打印仅能使用感光聚合物的限制 [1] - 提出“先打印形状 再决定材料”的增材制造新理念 即在3D打印之后而非之前选择材料 [1] - 技术流程为先用水凝胶打印三维支架 再浸入含金属盐溶液使金属离子渗透并转化为分布均匀的金属纳米颗粒 此过程可重复5-10轮“生长循环” [1] 性能优势 - 新技术制备的新材料可承受的压力是传统方法制备材料的20倍 [2] - 部件收缩率仅为20% 远低于传统技术60%-90%的收缩率 有效避免了变形 [2] - 最终产物为保持原始形状 且密度与强度前所未有的金属或陶瓷结构 [1] 应用前景 - 特别适用于制造兼顾轻量化与高强度且结构复杂的三维器件 如传感器 生物医学设备 能源转换与储存装置等 [2] - 成功打印出兼具高比强度和复杂几何特征的旋面体数学晶格结构 是航空航天和能源器件中的理想设计形态 [2] - 可用于制造具有高比表面积 散热性能优异的金属结构 应用于能源技术领域 [2] - 新工艺打破了材料对制造工艺的预先限制 提升了制造的灵活性和自由度 有助于制造功能复杂的定制化产品 [3]