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麻省理工机械工程系学生设计出抗压纳米级材料
上传时间: 2022-12-26 13:27:41           浏览量: 664

近日,麻省理工机械工程系的Peter Williams 在上学期修读 (力学与材料 II)时,获得了一个奖杯,因而被要求设计一种能够承受压缩的纳米级材料,该设计挑战代表了本科课程关于材料机械性能的创新部分。

麻省理工机械工程系学生设计出抗压纳米级材料.png

  “我们的目标不仅是让学生接触纳米技术、纳米力学和超材料的前沿概念,尤其是让他们在这种体验中处于‘驾驶座’,”职业发展中心的 Portela 说。麻省理工学院机械工程系助理教授坦言“我们相信,设计挑战——学生将发明超材料的新 3D 设计,观察并参与制造和表征过程,并与同龄人进行友好竞争,将实现这一目标。”

  Tops老师设计挑战将学生带入了世界一流的 MIT.nano 设施的实验室,这个环境非常微妙,以至于所有进入的人都必须首先从头到脚遮盖住自己,以防进入哪怕是最微小的灰尘。他们的任务很简单:设计出最抗压的微型立方体,使用一种材料接触立方体的每一面,但只填充总体积的 20%。这些材料是使用 3D 打印机制造的,该打印机将激光照射在树脂上以创建精确的高分辨率结构。

  Portela 说,虽然设计挑战对学生来说既有趣又令人兴奋,但他们参与的过程具有深远的意义。他说,纳米材料可以被创造出具有“奇特”的机械、热学甚至电子特性。陶瓷可以设计得像橡胶一样,金属可以变得更坚固,玻璃可以变得非常耐用。还可以使纳米结构与光、声音或电子相互作用。

  “纳米结构材料具有解决未解决的社会和工程挑战的潜力,因为它们实现了现有材料无法实现的特性组合。大量生产具有纳米结构的材料的能力可能会对多个领域产生影响,”Portela 说。“使这些特性超越纳米或微米级将改变游戏规则,”他说,并补充说“要让我们达到这一点,还有很多艰苦的工作要做。”

  对于麻省理工机械工程系的Peter Williams来说,力学与材料 II和设计挑战可能会改变个人的生活。目前计划毕业后在工业界工作,这段经历让他考虑重返学术界。

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