超材料3Dmp3机打印制造技术研究综述作者:胡福文 程佳剑来源:《工业技术创新》2017年第04期 摘要:超材料从设计材料学的角度极大地破除了“自然物质特性”对人类创造活动的束缚,3D打印技术从直接制造学的角度解除了“传统制造手段”对人类创造活动的约束,两者的交叉融合应用正彰显出前所未有的创新价值。介绍了超材料的研究及应用现状,详细阐述了机械响应式纹理重构超材料、结构运动一体化超材料、热力学超材料、电磁学超材料、负泊松比超材料、比强度超材料等典型超材料的设计原理和3D打印制造实现案例,最后对超材料和3D打印融合的关键技术进行了讨论和展望。 关键词:超材料;3D打印;材料设计;智能结构;增材制造
中图分类号:TH11 文献标识码:A 文章编号:2095—8412(2017)04—015—05
工业技术创新 URL:http:∥www.china-iti DOI:10.14103/j.issn.2095—8412.2017.04.002
s8003
防盗报警装置 引言电子级硝酸
超材料(Metamaterials)是一种人工设计的复合结构、复合材料或新型运动机制,具有很多自然材料不具备的超常物性,如负磁导率、负折射率、逆多普勒效应、逆Cerenkov辐射、负泊松比、负热膨胀等。超材料的基本物性突破了构成材质的限制,其基本物性源于精巧且致密的设计:微晶单元的特性以及微晶单元的空间分布。超材料的概念源头可以追溯到1967年由科学家Veselago提出的“左手材料。2001年,美国加州大学圣迭戈分校的Smith等物理学家根据英国帝国理工大学的John Pendry光缆接线盒教授提出的构造左手材料的巧妙设计方法,利用以铜为主的复合材料首次制造出在微波波段具有负介电常数、负磁导率的物质,从而证明了左手材料的存在。特别值得一提的是,现为中国深圳光启高等理工研究院创始人的刘若鹏及其合作者于2009年在美国《科学》杂志上发表了基于超材料的宽频带“隐身”技术。2010年,美国《科学》杂志将超材料列为21世纪前压铸机料筒的设计10年自然科学领域的10项重大突破之一。超材料的发现为材料设计领域提供了一种全新的思路,其重大科学意义以及广阔的应用前景对未来科技、经济和社会发展都将产生极其重要的影响。