美国华盛顿州立大学Rahul Panat副教授领导的研究团队开发出一种独特的3D制造方法,首次实现了从纳米到厘米尺度快速生成材料结构,并能对其进行精确控制,且可模仿骨头、木材等天然材料的材料结构,快速大规模制造出类似的生物材料结构。
研究团队利用3D打印技术生成了包含银纳米颗粒的雾状微滴,并将其沉积在指定位置,雾状微滴中的液体蒸发后,留下的纳米颗粒会形成精细的结构。这种细小结构类似于“万能工匠”(Tinkertoy)结构,多孔、表面积极大且强度很高。该方法可以扩展到任何其他可以粉碎成纳米粒子的材料。研究人员创建了一些复杂而美丽的结构(如左上图所示的微型支架结构)。
研究人员希望这种纳米多孔金属结构有多种工业应用,例如比目前电池更精密的多孔阳极和阴极,将能显著提高电池的速度和容量。该技术突破未来可应用于轻量化超强材料、催化转化器、超级电容器和生物支架等方面。