Тепловые метаматериалы - это тип композитного материала, который контролирует и регулирует теплопровождение через искусственно разработанные конструкции, и в последние годы они показали большой потенциал применения во многих областях. Тепловой плащ особенно глазует. Он может направлять тепловой поток для обойти определенную область, делая область «невидимой» в тепловом поле, тем самым достигая эффективных манипуляций с тепловым потоком.
Тем не менее, в области проектирования и производства не -конформных геометрических тепловых металлов, всегда было много проблем. Традиционные методы производства имеют очевидные ограничения при работе со сложными компонентами с высокой структурной целостностью и механическими свойствами. Целью проектирования не -конформного тепла. Проводящие метаматериалы состоит в том, чтобы сломать кандалы традиционных геометрических форм для достижения более сложного контроля пути теплопроводности, но полученная геометрическая сложность увеличила сложность производства.
Команда профессора Тиана Сяйонга в Университете Xi'an Jiaotong недавно добилась важного прогресса. Они предложили непрерывную металлическую волокно - встроенную технологию 3D -печати для производства не -конформного тепла - проводящего проводящего метаматериала. Эта технология сочетает в себе процессы печати и встроения металлов для достижения точного производства металлических композитных конструкций.
Во время производственного процесса команда определила оптимальное соотношение материала и метод встраивания с помощью точных расчетов. Они использовали провода PLA и медь с высокой теплопроводностью для построения композитной структуры, гарантируя, что устройство демонстрирует идеальные анизотропные характеристики тепла. С точки зрения инноваций процессов и оптимизации параметров, команда разработала ряд инновационных процессов, достигнув независимого и точного контроля чистого полимерного экструзии и встраивания проводов. Эта мера решила проблему связывания интерфейса в традиционной композитной 3D -печати, вызванной разницей в точках плавления материала. Команда также продвигает тесную связь между металлом и полимером, точно регулируя температуру сопла и давление встраивания, устраняя шаги после обработки и внедряя формулу расчета пособия по внедрению и стратегию контроля высоты сопла для обеспечения всего процесса. С точки зрения теоретической структуры, команда объединила теорию термодинамики преобразования и теорию конформной дискретизации впервые и построила теоретическую основу для не -конформного тепла - проводящего маскировки. Внедряя преобразование тензора теплопроводности, достигается точное преобразование отображения от виртуальных координат в фактическое пространство, обеспечивая прочную основу и способность прогнозировать способность сложных тепловых структур. Экспериментальные результаты показывают, что не -конформное тепло - проводящее проводящие метаматериалы, изготовленные этой технологией, могут точно регулировать тепловой поток, что делает тепло эффективно обходить определенные участки, а область маскировки достигает ожидаемой однородности температуры. Это полностью проверяет высокую управляемость производственного процесса и превосходный эффект теплового покрытия, а также показывает высокую структурную целостность и превосходную производительность этого метаматериала. С точки зрения применения, эта технология имеет практическую стоимость применения в таких областях, как аэрокосмическая тепловая защита и рассеяние тепла электронных устройств. Например, его можно использовать для производства эффективных систем тепловой защиты и тепловых материалов.
Короче говоря, технология непрерывной металлической волокна - встроенная 3D -печать предоставляет новые идеи для решения ограничений традиционных методов производства. С постоянным улучшением и оптимизацией во всех аспектах тепловые метаматериалы покажут широкие перспективы применения и большую экономическую ценность в большем количестве областей.