近日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的材料科学家们找到，3D打印机的泡沫比标准蜂窝材料在耐久性和长年机械性能方面展现出得更佳。 泡沫，也被称作多孔材料，是在防水、隔热缓冲器，以及轻质结构和气浮部件等应用于中用得很多的一类最重要材料。
这种材料在各种行业里完全都用获得。传统上，有很多工艺都可以生产泡沫，但是生产出来的泡沫结构上具备高度的非均匀分布性，其在大小、形状、厚度、连通性和孔隙单元的流形结构等方面线性程度很高。 为了改良这种材料的性能，LLNL增材生产实验室的科学家们最近展出了用于一种取名为必要墨水载入（direct-ink-write）的技术3D打印机出有具备均匀分布的泡沫结构的可行性。 然而，由于3D打印机技术往往必须中用聚合物的某些属性，因此在将其商业化之前，对于这种打印机材料的长年机械稳定性的理解就显得最重要了，特别是在是那种必须获取缓冲器的应用于，在这些应用于里泡沫材料往往必须长年忍受机械形变。
为了解决问题稳定性问题，LLNL的研究团队对传统的随机泡沫和3D打印机的泡沫材料样品展开了加快老化实验，在试验中，这两种样品都要在恒定传输形变的条件下遭受一系列的高温。与此同时，科学家们不会在为期一年甚至更长的时间里对每个样本的形变条件、力学号召和永久结构变形展开监测。这是一种被称作时间-温度-变换的实验方法，主要用作建构此类属性在登录环境条件下，在几十年时间里展开演进的分析模型。
据理解，最后，这项研究令人信服地证明，3D打印机的泡沫材料老化较慢，即与传统泡沫材料比起，需要更佳地维持其机械和结构的特点。有意思的是，泡沫材料中的天然橡胶（即弹性体）却展现出出有几乎忽略的特点，即在3D打印机的泡沫中老化得反而更加慢。 为了更进一步理解为什么3D打印机的蜂窝材料不会表明出有良好的长年稳定性，研究团队用于X射线计算机断层扫描技术对每个样品的3D微观结构展开光学，并对每个微观结构展开了形变产于的有限元分析。
他们找到在随机泡沫内局部形变的变化幅度要小得多，其仅次于形变值要显著低于更为均匀分布的3D打印机泡沫。 这项研究早已被公开发表在了4月27日出版发行的《ScientificReports》杂志上。 在创立可编程架构、可自定义形状和可回声的力学适当方面，3D打印机泡沫技术可以获取很大的灵活性。
该研究的主要作者AmiteshMaiti说道。现在，我们的研究指出3D打印机泡沫材料具备良好的长年稳定性和性能，毫无疑问，它将在未来的特定应用于中代替传统的泡沫材料。
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