副教授 Masoud Mahjouri-Samani 获得了美国国家科学基金会 (NSF) 为期三年、金额为 475,000 美元的资助，用于创新和小型化基于激光的粉末床熔合增材制造。他的研究旨在将这项技术推向微观和纳米尺度，从而能够制造出具有前所未有的精度和复杂性的功能设备。
电气与计算机工程副教授 Masoud Mahjouri-Samani 与研究生 Aarsh Patel 合作（左图）。（图片来源：奥本大学）
纳米级增材制造的开创性进展
传统的粉末床增材制造通常涉及逐层融合微米级颗粒（直径从 20 到 50 微米不等），以创建更大的结构。然而，这些宏观架构通常缺乏高级应用所需的功能。Mahjouri-Samani 的研究旨在大幅缩小这一过程的规模，使用厚度仅为几纳米的纳米颗粒。通过开发实时生成、涂覆和融合这些纳米颗粒的新型激光工艺，他的团队正在开创可能成为最小的粉末床增材制造工艺——称为纳米颗粒床融合增材纳米制造。
Mahjouri-Samani 的方法允许整合不同的材料，以创建具有可调成分的纳米和微结构，从而可以开发出功能强大的设备。这项研究还深入研究了界面处的相互作用和纳米颗粒组件的激光烧结过程。通过探索不同能量和时间尺度上的这些过程，该研究旨在加深对烧结、相演变、混合和合金化机制的理解。此外，该研究将检查 3D 打印纳米复合材料和异质结构的结构和形态演变，阐明它们的工艺-结构-性能关系。
解决纳米制造的基本问题
这项研究本身也面临一系列挑战和不确定性。如何才能均匀地生成纳米颗粒？这些颗粒在制造过程中如何相互作用？不同的激光能量和时间尺度会对颗粒产生什么影响？这些都是 Mahjouri-Samani 团队将在 NSF 资助下解决的一些关键问题。“我们期待利用这些答案来显著推动先进制造领域的发展，”Mahjouri-Samani 表示。
对多个行业的影响
这项研究的潜在应用非常广泛，涵盖电子、能源、医疗保健、生物医学和航空航天工业。 Mahjouri-Samani 预计，他的研究成果将有助于创建功能性 3D 微架构和应用程序，从而通过技术进步对美国经济产生重大影响。此外，该项目还将在教育和培训下一代科学劳动力方面发挥关键作用，进一步推动各个领域的创新解决方案的发展。
来源：eng.auburn.edu
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