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澳洲幸运5开户(www.a55555.net):受生物启发的 3D 打印技术,能够在纳米尺度上制造出仿生材料

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为了在极端的栖息地生存,许多动植物已经发展出了我们只能从电影中的超级英雄那里知道的卓越能力。


在大多数情况下,它们的能力是基于其表面的非凡特性。模仿这些特性为工程领域开发新产品和解决技术问题提供了巨大的潜力。来自波鸿和基尔的研究团队使用称为双光子聚合 (2PP) 的高精度 3D 打印技术成功模仿了著名的蓝色大闪蝶的颜色。



2PP 是一种基于激光的打印技术,可以在所有三个维度上加工光敏树脂。与传统的打印技术不同,因此可以使用虚拟计算机模型创建复杂且真实的 3D 结构,而无需支撑结构。此外,2PP 可实现高分辨率,因为单个结构特征可以测量低至 100 纳米的尺寸。这个数字大约相当于人类头发厚度的千分之一。


2PP 的 3D 打印功能使研究人员能够在微米和纳米尺度上产生分层组合的结构。通过这种方式,他们能够模仿蓝色大闪蝶的结构颜色,包括它们非凡的光学特性。蝴蝶的颜色是由它们上翼表面上的微小圣诞树状结构形成的。此外,光和圣诞树之间复杂的物理现象使得人们可以观察到几乎对角度不敏感的蓝色。

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在他们目前发表在《光学微系统杂志》上的工作中,研究人员展示了他们从以前的出版物中成功地重新设计了受蝴蝶启发的结构。重新设计使他们能够均匀地或仅从特定方向观察产生的对角度不敏感的蓝色。为此,他们首先在 CAU 分析了 Morpho didius 蝴蝶翅膀表面的光学特性和形态。



根据他们的发现,可以通过仅在微观尺度上改变其分层组合结构的几何形状,来控制角度不敏感颜色出现的方向,同时仍然在纳米尺度上模仿蝴蝶的结构。


研究证明 2PP 技术在仿生学中的巨大潜力。在这种情况下,作者假设使用 2PP 和新型光敏材料可以模仿自然界中的各种功能结构。因此,生物体中发现的其他超能力也可以用于不同的工程应用。


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