受木材外觀和細胞特性的啟發(fā)研究人員創(chuàng)造了3D打印的數(shù)字木材和金屬木材其強度與鈦一樣強具有水密度偉大的解決

幾十萬年來，木材一直被用作建筑材料，用于建筑物，工具和武器。雖然它是一種自然資源，但木材作為原始武器中最早使用的材料經(jīng)歷了許多變化。

像OSB這樣的工程產(chǎn)品擴展了所有類型建筑中的木材應用。交叉層壓木材將木材帶到了新的高度?，F(xiàn)在，可以在科學的視野中看到木材的下一次演變。

來自哥倫比亞大學的一組研究人員通過3D打印創(chuàng)造了“數(shù)字木材”，而來自賓夕法尼亞大學和土耳其中東技術大學等幾所大學的另一組研究人員創(chuàng)造了“金屬木材”。

另見：圣所的養(yǎng)蜂場

在哥倫比亞大學(bit.ly/2WKMFye)的研究人員發(fā)表的一項研究中，他們解釋了多色3D打印通常用于包裹在單一材料核心周圍的外部顏色紋理。然而，他們所做的是3D打印，這種物質(zhì)在內(nèi)部和外部都類似于真正的木材。

該過程包括使用CNC銑刀以27微米的間隔對橄欖木樣品進行切片和成像。拍攝總共230張圖像，然后使用隨機抖動算法準備在具有體素能力的3D打印機上制造。由機器印刷的所得樹脂塊在外觀和內(nèi)部顏色圖案方面類似于原始木塊。

禮貌哥倫比亞大學。

更重要的是，不僅僅是復制橄欖木，研究人員表示，該工作流程可用于具有復雜內(nèi)部圖案的物體的數(shù)字復制，這些復雜的內(nèi)部圖案目前無法制造。

在另一項研究中，研究人員創(chuàng)造了“金屬木材”，它與木材的外觀并沒有太大關系，而是與其密度和細胞性質(zhì)有關。就像數(shù)字木材一樣，金屬木材根本不是木材。它實際上是一種基于電鍍鎳的納米結構多孔材料，具有鈦的強度，水的密度，以及木材等天然材料的多孔細胞性質(zhì)。這意味著該材料與鈦一樣堅固，但輕了四到五倍。

提高強度來自尺寸依賴性加強的承重鎳支柱，其直徑小至17納米，其強度高達8千兆帕斯卡。

制作金屬木材的過程始于微小的塑料球體，直徑只有幾百納米，懸浮在水中。然后水慢慢蒸發(fā)，這使得球體像炮彈一樣沉降并堆積起來。然后研究人員使用電鍍技術用鎳滲透塑料球體。然后用溶劑溶解塑料，留下金屬支柱的開放網(wǎng)絡，其可以與其他功能性涂層結合。

與木材類似，金屬木材的一些區(qū)域厚而密集，帶有金屬支柱，而其他區(qū)域則是多孔的，帶有氣隙。事實上，大約70%的金屬木材是空的空間。這些孔可以注入其他材料，例如陽極材料，這樣可以使金屬木材成為例如也可以兼作電池的平面翼。