Atualmente, o processo de fabricação de supermateriais é principalmente placa de circuito impresso(PCB)luminografia, gravação de feixe eletrônico, etc., no entanto, esses processos são3DNa fabricação de estruturas de supermateriais, há problemas gerais como passos onerosos, custos elevados e demoras, que não são fáceis de formar com a superfície curva e são difíceis de atender às condições reais de aplicação.3DA fabricação de supermateriais integrados em forma de superfície continua a ser um grande desafio.

Recentemente, o professor Sun Doheng da Faculdade de Aeroespacial da Universidade de Xiamen, com base na tecnologia de impressão 3D de microestereografia de projeção de superfície (PµSL) (microArch S240, Mofang Precision), combinando o método de preenchimento de metal líquido, preparou um anel de ressonância de abertura ortogonal 3D e uma estrutura de superfície congruente de superfície curva, suas características estruturais incorporadas podem proteger eficazmente a camada de ressonância de metal dos efeitos ambientais externos e têm a vantagem de moldagem integrada de macro-micro, estrutura e função.

Gráfico1 3DImprimir processos de preparação de supermateriais incorporados

Gráfico2 Estrutura e tamanho do hipermaterial de anel de ressonância de abertura ortogonal:(a)Tipo plano;b)Supermateriais de imitação hemisférica(O tamanho da unidade é1,25 milímetros)

O processo, como mostrado na Figura 1, começa com a utilização de uma impressora 3D de precisão de 10 μm (microArch S240, precisião de molécula quadrada) para preparar um modelo com uma cavidade de microestrutura supermaterial e, em seguida, usa o método de enchimento a vácuo de metal líquido para preparar a microestrutura de metal supermaterial. O tamanho da estrutura do supermaterial é mostrado na Figura 2, o tamanho da seção do anel de ressonância da abertura é de 0,1 mm x 0,2 mm, o tamanho da abertura superior é de 0,3 mm e o diâmetro externo do anel de ressonância é de 1 mm.

Gráfico3 Teste de preenchimento de metais líquidos e propriedades de supermateriais:(a-b)Antes e depois do enchimento de metais líquidos com superfícies congruentes de tipo plano e complexo biônico;(c-d)Teste de desempenho de transferência de supermateriais

Gráfico3(a)para3DImprimido3DAnéis de ressonância de abertura ortogonal, supermateriais comormos simulando superfícies oculares e ampliação local, gráfico3, alínea b)Estruturas supermateriais para preenchimento de metais líquidos e sua amplificação local. Após o metal líquido preencher a cavidade estrutural supermaterial, a entrada de preenchimento de metal líquido é revestida com resina fotosensível e curada com luz ultravioleta para selar a entrada. Gráfico3(c-d)Resultados do teste de superfícies planas e congruentes.

Este estudo será3DA flexibilidade da impressão, combinada com o fluxo fácil e a facilidade de enchimento dos metais líquidos, faz com que a fabricação de supermateriais não seja mais limitada a estruturas complexas, abrindo uma classe de novos métodos de fabricação de estruturas de supermateriais complexos. Estabelecer a base de processo para a inovação estrutural, a inovação funcional e a inovação de aplicações de supermateriais, expandindo o escopo de aplicação de supermateriais comormais, como:3DÓptica/Vestuário eletromagnético, pele inteligente, super lentes, etc.

O resultado é intitulado "Metamateriais incorporados impressos em 3DPublicado em periódicos internacionaisPequeno (IF = 13,281)Em cima, o autor da comunicação de tese é o professor Sun Doheng da Escola Aeroespacial da Universidade de Xiamen e o professor assistente Chen Qinnan, o primeiro autor é o estudante de doutorado Zhang Kunpeng da Escola Aeroespacial da Universidade de Xiamen. O estudo foi financiado pelo Fundo Nacional de Ciências Naturais.(51975498eU1505243eU2005214)Projeto de investigação técnica do Conselho de Inovação Científica e Tecnológica de Shenzhen(JSGG20201102165202007)apoio e financiamento.

Link original:

https://doi.org/10.1002/smll.202103262