康奈尔大学开发全新3D打印技术 以超音速喷射钛
康奈尔大学的工程师们近期研发出了一种革新性的3D打印技术,这项技术以超音速喷射钛颗粒为核心,为金属物体的制造带来了全新的视角。与传统的3D打印技术不同,这一新技术赋予了金属物体独特的生物医学特性。
传统的3D打印技术通常涉及通过喷嘴逐层沉积材料来构建物体,而在金属物体的制造上,人们通常使用激光选择性地熔化金属粉末,或者通过高速喷射将金属粉末附着在基体上。而康奈尔大学的新技术则是一种对“冷喷”方法的拓展,他们以每秒600米的速度精确喷射钛合金颗粒,每个颗粒的大小恰到好处,介于45到106微米之间。
这个速度的选择是经过精心计算的。如果喷射的速度过快,颗粒在撞击时可能会解体,无法有效地结合在一起。接着,这些颗粒会在一定的温度下被加热以软化,这样有助于颗粒之间的粘合。值得注意的是,这个过程使用的温度仅为900摄氏度,远低于钛的熔点1626摄氏度,确保材料的完整性不受损害。
这一技术的独特之处在于,它并不依赖高热作为主要粘合力量,因为高热可能会给材料带来潜在的弱点。相反,康奈尔大学的团队专注于创造多孔结构,这种结构在热管理、能量吸收和生物医学应用方面具有广泛应用。
对于生物医学领域来说,这种多孔结构为创建植入物提供了理想的选择。植入物的多孔结构可以让患者的细胞依附其上,有助于重建天然组织并固定植入物。想象一下,如果我们能制造出这种多孔结构的植入物,并将其植入体内,骨细胞可以在这些孔隙内生长,进行生物固定,这将大大降低植入物松动的风险。
康奈尔大学的团队表示,这种新技术不仅适用于生物医学领域,还可以为建筑、交通和能源等行业创造新的材料和物体。这一研究成果已经发表在《Applied Materials Today》杂志上,为未来的研究和应用提供了坚实的基础。
这项创新技术的问世,无疑将为各个领域带来革命性的变革,尤其是在生物医学领域,它有望为患者带来更好的治疗体验和更高的生活质量。让我们拭目以待,这项技术在未来能够创造出哪些令人惊叹的成果。