院况简介
1949年,伴随着新中国的诞生,中国科学院成立。
作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。 更多简介 +
院领导集体
创新单元
科技奖励
科技期刊
工作动态/ 更多
中国科学院学部
中国科学院院部
语音播报
当温度升高时,3D 打印的矩阵模型会收缩。图片来源:Qiming Wang et al.
来看看这种令人难以置信的材料。大多数物体受热后会膨胀,因此成为工程领域的麻烦事,但一种3D打印材料的配置性能却正好相反。
当两个相互连接的材料以不同速率扩张时,它们会弯曲或断开。这是建筑、桥梁、电子以及其他接触温度波动较宽的物质存在的问题。因此,让一种材料遇热后收缩而非膨胀是个极为有价值的目标。
现在,美国加州大学洛杉矶分校的Qiming Wang和同事已经做到了这一点。他们利用3D打印机,对两种在高温下自然扩张的材料进行控制,实现了相反的特性。
其技巧是将它们以较宽松的矩阵排列,并将伸展速度更快的材料置于伸展速度较慢的材料内部。当这种复合材料受热之后,内部的材料会仅向内扩张,并同时向内拉动外部的材料。然后,整个物体都收缩了。
来自加州大学洛杉矶分校的Jonathan Hopkins介绍说,这种设计可以用于任意两种材料,对它们进行调节使其以所需要的比例扩张或缩小。例如,人们对假牙非常敏感,因为当食用或饮用热食物时,材料的扩张程度与牙齿不同。Wang表示,让材料扩张程度与牙齿的自然变化相匹配将会消除这个问题。
在温度变化时,该材料还可以通过设计保持同样大小。这一效用有助建造稳定的微型芯片,目前微型芯片在运行时间过长时会断裂;还可以制作更加稳定的卫星,从而改变其在太阳辐射下运行时会发生颤动的现象。
另一个潜在用途是让太阳能更加高效,Hopkins说。如果你将太阳能板置于一系列由伸缩材料制成的柱子上,太阳将会让每根柱子的一面变热,另一面保持较低温度。朝着太阳的一面将会收缩,导致柱子弯向太阳。
“你不需要利用从太阳那里获得的能量使其转向太阳。”Hopkins说,“你可以利用太阳的热量,像向日葵那样被动地跟踪太阳。”
扫一扫在手机打开当前页
© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002
地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)
编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002
地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)
编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中国科学院 版权所有
京ICP备05002857号-1
京公网安备110402500047号
网站标识码bm48000002
地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
电话:86 10 68597114(总机)
86 10 68597289(总值班室)
编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn