普渡大學(xué)的研究員最近發(fā)現(xiàn)了一種方法可以使用噴墨打印技術(shù)將含能爆炸材料3D打印出來，關(guān)鍵是這種方法不僅可以讓材料精確堆積，最重要是還很安全。

含能材料常用于炸藥或是煙花中，但是如果你認為含能材料只能用于這兩項中，那你就錯了。好幾項功能性微機械系統(tǒng)都需要含能材料來進行工作，比如說汽車里的安全氣囊系統(tǒng)，就會使用到固體推進劑來迅速釋放氣囊。裝置越小，則對材料的能量儲存要求越高。

研究人員設(shè)計出的這種含能材料噴墨打印系統(tǒng)，不僅精確、安全，還綜合了普渡大學(xué)的兩個強項：增材制造和含能材料。“含能材料是我們很熟悉的領(lǐng)域，增材制造也一樣，” 機械工程博士Allison Murray說道，項目用到的噴墨打印機就是由她設(shè)計制造的，“這個項目的獨特之處在于它讓兩個領(lǐng)域的技術(shù)結(jié)合起來，使含能材料能以如此高的精度堆積。”

這種新型3D打印技術(shù)通過將燃料和助燃劑（均配置成惰性納米顆粒懸浮液）重疊涂覆在基板上，形成一種亞穩(wěn)態(tài)分子復(fù)合材料的小尺寸納米鋁熱劑。Murray稱溶液的配置和噴墨打印機的設(shè)計對項目組來說是很大的挑戰(zhàn)，“這臺噴墨打印機可以以0.1微米的精度進行移動打印”她這么說，“這比一根頭發(fā)的千分之一還要小。”

打印出來的納米鋁熱劑反應(yīng)時跟傳統(tǒng)鋁熱劑差不多，都會產(chǎn)生大量的熱能和亮光，且伴有巨大的沖擊波。通過高速攝像機和掃描電鏡進行觀察，可以清晰地看到不同層數(shù)對這種打印納米鋁熱劑反應(yīng)的影響。

目前這項成果已經(jīng)發(fā)表在《應(yīng)用物理》上。“這是普渡大學(xué)的一個標志性象征，來自不同學(xué)科的教授們在這樣的項目上進行了合作。”文章的作者之一Rhoads說，“我們結(jié)合了所有人的經(jīng)驗，在以前無法實現(xiàn)的技術(shù)上進行合作。”

來源：3ders

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