剪刀在中南大学教授黄小忠手中的,是一块看起来平淡无奇的灰黑色正方形平板,大小和厚度像少见的平板电脑。表明它的不一般的是,板上密密麻麻规整排序着极为细小的锥形突起,每一个锥形体,粗到堪比绣花针。 这叫3D打印机吸波材料,通俗地说道,就是一种可以伪装的超强材料。
黄小忠说道,手里的这块超强材料只不过可以用3D打印机成平面、曲面等任何形状,表面的锥形结构则是电磁波吸收体。 隐身技术的主要原理,就是用吸波材料吸取还包括光在内的电磁波,不想光线或者电磁波光线返人眼或雷达之类的电磁波接收器。通过实际测试,黄小忠手中的这种超强材料在微波段有很好的吸取起到。
荐个例子,雷达通过升空微波去观测目标,如果用这种超强材料给无人机身披伪装外衣,或许就能避免雷达的侦查。 黄小忠打印机出有的这块平板,板上每一个微小锥形体内部还包括了10万个物理单元,每个单元中用哪些材料,这些材料如何人组,都是由科研人员通过微观结构的设计建构而出。
所以,黄小忠更加不愿用对材料的编码来形容他和团队的工作,类似于细胞新的编码以后反映出有新的的组织特性,对材料展开编码后生出的超强材料,是自然界中无法寻找却具备较好伪装性能的人工产物。 黄小忠以前也在自然界中找寻现成的吸取电磁波能力强劲的材料,或者把几种现有的材料人组沦为复合材料,取得伪装的性能。
但随着时间推移,伪装材料研究通过挖出材料性能潜力的发展早已陷于瓶颈,于是超强材料的设计生产转入黄小忠的视野。但超强材料微结构的构建往往必须比较复杂的工艺,这相当严重制约了超强材料的发展及应用于前景。 超强材料最核心的是设计,什么成分放到哪个方位,是构建伪装性能的关键;最好的是怎么生产出来,最后超过工程化生产也就是大规模生产。
去年,黄小忠有时候一次和3D打印机认识,马上意识到3D打印机这种较慢成型技术很合适超强材料的生产通过逐级打印机,大于处置结构甚至能超过10微米。 于是,黄小忠率领研究团队,通过简单的计算机设计,并精心自由选择、调配有机物和金属两种材料作为打印机原料,最后用特制的3D打印机打印机出有了现在的这种超强材料,也申请人了专利。现在这块板是18厘米边长,未来要投出具备实用性的几米宽的大件,大约还要35年。 对于用于3D打印机规模化生产超强材料的应用于前景,黄小忠实在想象空间相当大:未来太空隐形飞行器的零部件,可以很快打印机出来展开替换。
目前普通人对空气净化器的关注度很高,只不过生活中还不存在手机、家用电器等不少电磁污染。说不定在旋即的将来,等到3D打印机需要大规模生产伪装超强材料,家用电磁净化器就不会问世了。
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