В настоящее время технология изготовления метаматериалов в основном состоит из печатных плат(ПХБ)Фотолитография, электронно - лучевая литография и т. Д. Однако эти процессы в3DВ производстве структуры метаматериалов широко распространены такие проблемы, как громоздкие шаги, высокая стоимость и длительное время, которые нелегко конформировать с поверхностью и трудно удовлетворить практическим условиям применения.3DПроизводство интегрированных метаматериалов с конформной поверхностью остается серьезной проблемой.

В последнее время исследовательская группа профессора Сунь Даохэна из Школы аэронавтики и астронавтики Сямыньского университета на основе технологии 3D - печати с плоской проекцией микростереолитографии (P мкSL) (microArch S240, Moscan Precision) в сочетании с методом заполнения жидким металлом подготовила 3D - ортогональное открытое резонансное кольцо и конформную метаматериальную структуру поверхности, ее встроенные структурные характеристики могут эффективно защищать металлический резонансный слой от воздействия внешней среды и имеют преимущества макро - микро -, структурно - функциональной интеграции.

рисунок1 3DПечать встроенного процесса подготовки метаматериалов

рисунок2 Метаматериальная структура и размеры ортогонального открытого резонансного кольца:а)Плоская форма;b)полусферический аналоговый метаматериал(Размер ячейки1,25 мм)

Технологический процесс, как показано на рисунке 1, сначала с помощью 3D - принтера с точностью 10 мкм (microArch S240, Mofan Precision) для подготовки модели с микроструктурными полостями из метаматериалов, а затем с использованием метода вакуумного заполнения жидким металлом для подготовки микроструктуры метаматериалов. Размер конструкции метаматериала показан на рисунке 2, размер сечения открытого резонансного кольца составляет 0,1 мм × 0,2 мм, размер верхнего отверстия - 0,3 мм, а внешний диаметр резонансного кольца - 1 мм.

рисунок3 Испытания жидкого металлического наполнения и свойств метаматериалов:а-b)плоский и бионический полиморфизм конформный метаматериал жидкий металл перед заполнением и после заполнения;(с-d)Тестирование характеристик передачи метаматериалов

рисунок3(а)за3DПечать3Dортогональное открытое резонансное кольцо3(b)Структура метаматериала после наполнения жидким металлом и ее локальное усиление. После того, как жидкий металл заполняет полость конструкции из метаматериала, вход заполняется фоточувствительной смолой и отверждается ультрафиолетовой лампой для уплотнения входа. рисунок3(с-d)Результаты испытаний плоских и криволинейных конформных метаматериалов.

Исследование будет3DГибкость печати в сочетании с легкостью потока и заполнения жидких металлов, так что производство метаматериалов больше не ограничивается сложной структурой, открывает новый метод изготовления сложных метаматериалов. Для структурных инноваций метаматериалов, функциональных инноваций и прикладных инноваций, чтобы заложить технологическую основу, расширить сферу применения конформных метаматериалов, таких как3DОптика/Электромагнитная стелс - одежда, интеллектуальная кожа, ультралинза и так далее.

Этот результат озаглавлен:3D-печатные встроенные метаматериалыОпубликовано в международных журналахМалый (IF = 13,281)Авторами диссертации являются профессор Сунь Даохэн и доцент Чэнь Циньнань из Школы аэронавтики и астронавтики Сямыньского университета, а первым автором является Чжан Куньпэн, докторант Школы аэронавтики и астронавтики Сямыньского университета. Исследование проводилось Национальным фондом естественных наук.(51975498АУ1505243АУ2005214)и Шэньчжэньский комитет по науке, технике и инновациям(JSGG20201102165202007)Поддержка и финансирование.

Оригинальная ссылка:

https://doi.org/10.1002/smll.202103262