美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室加速納米尺度的3D打印

　　納米材料技術(shù)的關(guān)鍵在于在納米或更小的尺度制備或?qū)λ鼈冞M(jìn)行加工。但3D打印的發(fā)展使納米結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建成為可能。美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)研究人員認(rèn)識(shí)到，設(shè)計(jì)3D打印的納米結(jié)構(gòu)比設(shè)計(jì)3D打印的宏觀結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。

　　常用的納米尺度3D打印方法之一聚焦電子束誘導(dǎo)沉積(FEBID)法。橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)與田納西大學(xué)和奧地利格拉茨科技大學(xué)的科學(xué)家合作，開發(fā)了一個(gè)建模仿真指導(dǎo)的初步工藝，用于3D打印納米結(jié)構(gòu)的集成設(shè)計(jì)和構(gòu)建。通過(guò)3D模擬引導(dǎo)電子束，可以重現(xiàn)從1微米大小到10納米的復(fù)雜晶格和網(wǎng)格。其他的納米加工方法可能會(huì)快一些，但FEBID是生產(chǎn)高度精確3D納米結(jié)構(gòu)的唯一方法。該小組的下一步是把重點(diǎn)放在構(gòu)造過(guò)程中將碳雜質(zhì)從結(jié)構(gòu)中完全去除。使用激光加水或氧氣將該前驅(qū)體中殘余的碳沖出結(jié)構(gòu)。采用建模仿真可以綜合考慮碳去除過(guò)程中所引起的應(yīng)力，并預(yù)測(cè)最終產(chǎn)品中的變形。