圣母大学研究人员正在开发一种使用雾化纳米材料墨水的新型3D打印工艺

行业资讯1年前 (2023)发布 深山闲士
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圣母大学Yanliang Zhang 教授开发了革命性的 3D 打印工艺。该过程称为高通量组合打印 (HTCP),可打印具有梯度成分和特性的材料,从而在材料科学和生物医学中开辟了许多潜在应用。

来自圣母大学的 Yanliang Zhang 开发了一种新的 3D 打印方法,可以在单个打印喷嘴中混合多种雾化纳米材料墨水。这种称为高通量组合打印 (HTCP) 的方法控制打印材料的 3D 架构和局部组成。HTCP 可以应用于范围广泛的材料,并创建具有数千种独特成分的“库”。HTCP 可用于在微尺度上创建具有梯度成分和特性的材料,这对生物医学应用特别有用。Zhang 计划将机器学习和基于 AI 的策略应用于 HTCP,以加速材料发现和开发。

圣母大学研究人员正在开发一种使用雾化纳米材料墨水的新型3D打印工艺

圣母大学标志圣母大学航空航天与机械工程副教授 Yanliang Zhang 开发了一种新颖的 3D 打印方法。该工艺将多种雾化纳米材料墨水混合到一个打印喷嘴中。油墨混合比在印刷过程中是变化的。也称为高吞吐量组合打印 (HTCP),此方法控制打印材料的 3D 架构和局部组成。这允许以微尺度空间分辨率生成具有梯度成分和特性的材料。张在《自然》杂志上发表了一篇题为“气溶胶组合材料的高通量印刷”的文章。

基于气溶胶的多功能 HTCP 可应用于各种金属、半导体和电介质,以及聚合物和生物材料。它生成的组合材料充当“库”,每个库都包含数千种独特的成分。组合材料打印和高通量表征可以加速材料发现。Zhang 和他的团队使用这种方法来识别具有优异热电性能的半导体材料,这是发电和冷却应用的一个有前途的发现。

HTCP 也可以实现功能梯度材料,从硬质逐渐过渡到软质。它们特别适用于需要将柔软的身体组织与刚性、可穿戴和可植入设备连接起来的生物医学应用。张计划与他的先进制造和能源实验室学生合作,将机器学习和基于人工智能的策略应用于 HTCP 数据丰富的性质,以加速各种材料的发现和开发。

他解释说:
“我希望在未来,我可以为材料发现和设备制造开发一个自主和自动驾驶的过程,这样学生们就可以在实验室里专注于高层次的思考。”

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