一种新的沉积少量含能材料的方法！

2018-01-12 16:30:49 作者：本网整理来源：材料科技在线分享至：

研究人员已经发明出一种用于沉积少量的含能材料（炸药、烟火剂和发射药）的方法，该方法与喷墨打印机采用了相同的技术。

喷墨打印机是由普渡大学的赫利克实验室攻读机械博士学位的Allison Murray（左）在Jeff Rhoads（右）教授的指导下制造的。照片来源：普渡大学/ Jared Pike

这项研究结合了普度大学在3D打印和高能材料方面的优势，使得高能材料的存储达到了前所未有的安全和精准的水平。

“含能材料是一个广为人知的领域，3D打印也是如此。”在普渡大学机械工程学院攻读博士学位、制造了定制的喷墨打印机的Allison Murray如是说，“这个项目的独特之处是其处于这两个领域的交集，能够安全准确的沉积含能材料。”

大量的微型机械系统能够在其操作中结合含能材料。例如，汽车的安全气囊中采用的少量的固体推进剂。然而，随着器件越来越小，对微观水平的含能需求变得越来越高。

“我们的解决方案是在沉积材料时候把这两个部分结合起来”，项目的首席研究员，机械工程学院的教授Jeff Rhoads说道：“我们可以在两种单独的悬浊液中获得燃料和氧化剂，这些悬浊液在很大程度上是惰性的。接下来我们使用定制的喷墨打印机将两种悬浊液以特定的重叠模式进行沉积，致使其在基底上形成纳米级铝热剂。我们正在谈论picoliters材料，获得正确的液滴体积和正确的模式是一个挑战”。

另一个挑战是设计能够以精确的方式沉积这些液滴的机器。Murray的机器将喷嘴固定在其下面，使其产生任何需要的形状。她说：“平台能以0.1μm的精度移动，这基本上是人头发宽度的千分之一”。

由此产生的纳米铝热剂和标准的铝热剂反应一样迅速。

“它在2500K下燃烧（超过4000华氏度），会产生大量的推力和热量，发出巨大的冲击波”。

该项目在《应用物理学报》上发表，研究团队由10名研究人员和4名来自不同学科的机械工程师组成。Rhoads研究微电子系统；George Chiu专攻3D打印；EmreGunduz和 Steve Son在Zucrow实验室工作，研究相炸药、推进剂和烟火类的高能材料。

这对与普渡大学是意义非凡的，来自不同研究背景的教授可以为一个像这样的项目一起工作。我们可以结合我们之前的经验，就以前没有实现的技术进行合作。

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责任编辑：殷鹏飞

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