陸洋團隊:首次制備液態(tài)金屬-聚合物核殼結(jié)構(gòu)的微點陣力學(xué)超材料
形狀記憶效應(yīng)
圖 液態(tài)金屬-高分子點陣力學(xué)超材料良好的形狀記憶效應(yīng)
形狀記憶效應(yīng)。得益于Ga較低的固液轉(zhuǎn)變溫度(29.7℃),當(dāng)Ga為固態(tài)時,能夠完美的保持變形后形狀;Ga融化后,該結(jié)構(gòu)又能完美的恢復(fù)至原始形貌,表現(xiàn)出形狀記憶效應(yīng)。當(dāng)采用合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),該材料被大幅壓縮20%后,依然能夠完美的恢復(fù)。
優(yōu)異的斷裂恢復(fù)性
圖 液態(tài)金屬-高分子力學(xué)超材料優(yōu)異的斷裂恢復(fù)能力
優(yōu)異的斷裂恢復(fù)性。即使部分?jǐn)嗔押蟮囊簯B(tài)金屬基微點陣結(jié)構(gòu)超材料依然能夠基本恢復(fù)原始形狀,并且能夠保持一定的承載性能(≥50%初始強度)。部分?jǐn)嗔训母叻肿油鈿ぴ贕a融化后恢復(fù)至原始狀態(tài),驅(qū)動整體結(jié)構(gòu)恢復(fù)至原始形狀。
綜上所述,被3D打印包裹“駕馭”的液態(tài)金屬核心表現(xiàn)出良好的韌性、形狀記憶效應(yīng)及優(yōu)異的斷裂恢復(fù)能力。這種新型的液態(tài)金屬基微點陣力學(xué)超材料有望在生物醫(yī)療器械、微電子器件及微型機器人等應(yīng)用獲得巨大的潛力,甚至實現(xiàn)一些以往在《終結(jié)者》或者《變形金剛》等科幻電影里才能看到的前沿應(yīng)用場景。
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