使用液晶聚合物3D打印流体灵感无otropic 图案
Caroline Houriet1, Vinay Damodaran1, Chiara Mascolo2
1Shaping Matter Lab, Faculty of Aerospace Engineering, Delft University of Technology, Kluyverweg 1, Delft, 2629 HS, Netherlands.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 19, 2023
概括
研究人员开发了一种使用液晶聚合物 (LCP) 的3D打印方法,以创建具有可调硬度的异性质材料. 这种方法模仿自然材料,并使先进的功能结构成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 由于其复杂的微观结构,生物材料表现出了显著的异构型机械性能.
- 在工程材料中以合成方式实现类似的定向性是由于制造限制而具有挑战性的.
研究的目的:
- 介绍一种使用自组装热热型液晶聚合物 (LCPs) 的3D打印方法,以克服创建方向控制材料的局限性.
- 通过在打印过程中控制 nematic 域的对齐来实现广泛的机械性能.
主要方法:
- 利用了自组装热带液晶聚合物 (LCP) 的3D打印.
- 在挤出过程中控制的阴性域对齐,以影响材料的刚性和强度.
- 研究了刚度,喷嘴直径和线宽之间的关系,以定义设计空间.
- 展示了随时的宽度变化,用于打印任意的空间变化方向.
主要成果:
- 通过控制阴性流方向性,通过控制阴性流方向性,通过控制阴性流方向性,实现了从3到40GPa的Young模量范围广泛.
- 确定了一个设计空间,结合了材料成型和机械性能.
- 成功打印了空间不同方向和的曲率变化LCP.
- 创建了具有刚性和曲率梯度的功能性对象.
结论:
- 使用LCP的3D打印方法可以创建具有可调整机械性质的复杂异性质材料.
- 这种技术为具有裂缓解策略的轻量级可持续结构提供了潜力.
- 这种方法为复制自然模式和研究工程材料中的流体动力学开辟了新的可能性.
