本文摘要：劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）常常用于还包括超强材料在内的3D打印机材料作出令人印象深刻印象的工作。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）常常用于还包括超强材料在内的3D打印机材料作出令人印象深刻印象的工作。现在，该实验室引进了一类新的超强材料，当曝露在磁场中时，它完全可以立刻号召和强化3D打印机结构。

LLNL称之为材料为“现场号召机械超强材料”或FRMM。它们牵涉到粘性的磁号召流体，其被流经空心支柱和3D打印机格子束中。与其他4D打印机材料有所不同，FRMM的整体结构会转变。坐落于梁的核心中的流体的铁磁颗粒号召于磁场构成链，使流体和晶格结构变软。

这再次发生在将近一秒钟。该研究记录在为题“现场号召机械超强材料”的论文中。“在本文中，我们知道期望专心于具备固定式属性的超强材料的新概念，即使它只是一个手工制作过程，它依然引人注目了可以做到的事情，这就是我指出确实令人兴奋的事情，”主要作者JulieJacksonMancini是LLNL工程师，自2014年以来仍然致力于这个项目的研究。“早已证明，通过结构，超强材料可以建构有时在自然界中不不存在或者可以高度设计的机械特性，但是一旦你创建一起你坚决用于这些属性的结构。

这些超强材料的下一个演进是可以调整其机械特性以号召外部性刺激的东西。那些不存在，但它们通过转变形状或颜色来号召，而号召所花费的时间有可能是几分钟或几小时。

用于我们的FRMM，整体形式会转变，号召十分慢，这使得它与其他材料区别出去。”研究人员将磁流变液流经基于LLNL大面积投影微光刻有（LAPμSL）平台的空心晶格结构中，该平台需要用于光和光敏聚合物树脂在长区域内对具备微尺度特征的物体展开3D打印机。

根据Mancini的众说纷纭，LAPμSL机器在新的超强材料的研发中充分发挥了最重要起到，因为简单的管状结构必须用薄壁生产并且需要维持流体包括，同时忍受填满过程中产生的压力和对磁场的反应。通过转变所产生的磁场的强度，流体的强化以及3D打印机结构的强化是共轭的和固定式的。“确实最重要的是它某种程度是一个电源号召，通过调整所产生的磁场强度，我们可以取得普遍的机械性能，”曼奇尼说道。

“动态远程可调性的点子为许多应用于关上了大门。”这些应用于还包括冲击吸取，例如汽车座椅，其中构建了流体号召超强材料以及可以检测撞击的传感器。座椅在碰撞时会变软，可能会增加死伤。

其他应用于还包括头盔，颈部支架，光学组件外壳或软机器人。为了预测晶格结构如何号召所产生的磁场，现在为国家实验室工作的前LLNL研究员MarkMessner从单支柱测试研发了一个模型。从他研发的模型开始预测非固定式静态晶格结构材料的机械性能，他补足说明了磁场号召流体如何影响磁场下的单个晶格元件，并将单个支柱的模型拆分到设计好的单元格里，然后，他将模型校准到实验中，Mancini在类似于格子中的支柱的流体填满管上展开实验。

研究人员用于该模型来优化晶格的流形结构，寻找随着磁场变化而造成机械性能再次发生较小变化的结构。“我们研究了弹性刚性，但模型（或类似于模型）可用作针对有所不同类型的目标优化有所不同的晶格结构，”Messner说道。“有可能的晶格结构的设计空间是极大的，因此模型和优化过程协助我们在打印机，填满和测试实际样品之前自由选择具备不利特性的有可能结构。

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