一種新的沉積少量含能材料的方法！

研究人員已經發明出一種用於沉積少量的含能材料(炸藥、煙火劑和發射葯)的方法，該方法與噴墨印表機採用了相同的技術。

噴墨印表機是由普渡大學的赫利克實驗室攻讀機械博士學位的Allison Murray(左)在Jeff Rhoads(右)教授的指導下製造的。照片來源：普渡大學/ Jared Pike

這項研究結合了普度大學在3D列印和高能材料方面的優勢，使得高能材料的存儲達到了前所未有的安全和精準的水平。

「含能材料是一個廣為人知的領域，3D列印也是如此。」在普渡大學機械工程學院攻讀博士學位、製造了定製的噴墨印表機的Allison Murray如是說，「這個項目的獨特之處是其處於這兩個領域的交集，能夠安全準確的沉積含能材料。」

大量的微型機械系統能夠在其操作中結合含能材料。例如，汽車的安全氣囊中採用的少量的固體推進劑。然而，隨著器件越來越小，對微觀水平的含能需求變得越來越高。

「我們的解決方案是在沉積材料時候把這兩個部分結合起來」，項目的首席研究員，機械工程學院的教授Jeff Rhoads說道：「我們可以在兩種單獨的懸濁液中獲得燃料和氧化劑，這些懸濁液在很大程度上是惰性的。接下來我們使用定製的噴墨印表機將兩種懸濁液以特定的重疊模式進行沉積，致使其在基底上形成納米級鋁熱劑。我們正在談論picoliters材料，獲得正確的液滴體積和正確的模式是一個挑戰」。

另一個挑戰是設計能夠以精確的方式沉積這些液滴的機器。Murray的機器將噴嘴固定在其下面，使其產生任何需要的形狀。她說：「平台能以0.1μm的精度移動，這基本上是人頭髮寬度的千分之一」。

由此產生的納米鋁熱劑和標準的鋁熱劑反應一樣迅速。

「它在2500K下燃燒(超過4000華氏度)，會產生大量的推力和熱量，發出巨大的衝擊波」。

該項目在《應用物理學報》上發表，研究團隊由10名研究人員和4名來自不同學科的機械工程師組成。Rhoads研究微電子系統；George Chiu專攻3D列印；EmreGunduz和 Steve Son在Zucrow實驗室工作，研究相炸藥、推進劑和煙火類的高能材料。

這對與普渡大學是意義非凡的，來自不同研究背景的教授可以為一個像這樣的項目一起工作。我們可以結合我們之前的經驗，就以前沒有實現的技術進行合作。

原文來自azom，由材料科技在線團隊翻譯整理

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