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“高SA/V比的纳米/微结构材料在动力、医疗、微流体、光学和环境科学等多个领域具有宽泛的应用出路，举例在动力存储方面，高SA/V比的结构简略促进快速离子传输，从而结束超高功率密度，显赫普及电板等储能开导的性能。举例，在锂离子电板中，这种结构不错加速锂离子的扩散速率，裁减充电时刻，提高电板的能量密度和轮回矫健性。再举例，在光学应用中，高SA/V比的纳米/微结构不错显赫增强材料的光学性能。举例，通过想象具有抗反射和光拿获特点的名义结构，不错减少光学器件的反射赔本，提高光的透过率和招揽率。”

这篇论文的绸缪内容由伊利诺伊大学芝加哥分校的Ketki M. Lichade偏激团队完成，发表在《Journal of Manufacturing Science and Engineering》上。该绸缪计划了分层名义结构的想象与制造，相配是在增材制造（AM）领域中的应用，旨在握住高名义积/体积比（SA/V比）结构的想象和制造穷困。

跟着科技的逾越，东说念主工纳米/微结构因其在柔性电子、微流体和组织工程等领域的潜在应用而受到宽泛缓和。高SA/V比的几何结构简略促进快速离子传输和超高功率密度，进而普及开导性能。然则，想象和制造具有所需功能的高SA/V比结构仍然靠近诸多挑战。本绸缪的灵感开始于当然界中的多种生物结构，如莲叶和蝉翼等，这些结构频频具有高度的分层性和复杂的几何局面，简略结束超疏水性和抗反射等功能。绸缪团队提议了一种三层分层结构想象，集结数学建模，计划SA/V比、名义结构几何局面、功能性和可制造性之间的复杂关系。

绸缪团队最初缔造了三层分层结构的想象框架，分辨为锥形结构、袒护锥形的表皮结构和带有皱纹的表皮结构。通过对每一层的SA/V比进行建模，绸缪东说念主员简略潜入涌现不同想象参数对名义功能的影响。在制造历程中，继承了双光子团聚（TPP）技能，这是一种先进的增材制造行为，简略在亚微米以致纳米规范上平直构建复杂的三维部件。TPP技能的高分辨率（可达40纳米）使得绸缪团队简略结束高精度的三维分层结构制造。具体而言，绸缪团队使用了Nanoscribe的Photonic Professional GT开导进行TPP制造，AG百家乐怎么玩才能赢这一开导的激光系统简略以极高的精度进行三维打印，确保了所想象结构的几何精度和名义质料。

尽管TPP技能在制造复杂结构方面具有上风，但在践诺应用中仍然存在一些痛点。最初，制造历程中可能出现几何误差，导致打印的结构与想象模子之间存在互异。这种几何误差主要源于打印历程中体素的成列风物，影响了名义质料和几何精度。其次，现存的制造行为频频需要多武艺和多平台的操作，导致老本崇高且时刻破钞大。此外，大无数行为只可制造二维半结构，而无法结束果然的三维结构，这规章了其在某些应用中的灵验性。

通过对三层分层结构的想象与制造，绸缪团队顺利地结束了具有不同SA/V比和档次水平的名义结构。实验收尾标明，所制造的名义在润湿性和抗反射性方面发扬出显赫的纠正。举例，绸缪发现，通过退换想象参数，不错将当然亲水名义升沉为近乎超疏水的名义。此外，所提议的分层结构简略显赫斥责光反射，反射率斥责越过80%。这些效果标明，所提议的分层结构在微流体、光学、动力和界面等领域具有宽泛的应用后劲。

本绸缪的效果为异日的多种应用提供了遍及的出路，包括微流体、光学、动力和界面等领域。绸缪团队以为，尽管TPP技能在材料采取上受到规章，但通过开发功能复合材料行动TPP的原料，不错结束更宽泛的功能性和优胜的机械性能。异日的绸缪不错进一步扩张到多材料分层结构的想象，讹诈多材料制造行为制造具有空间变化材料构成的部件，以自在更宽泛的先进应用需求。此外，绸缪团队还规划探索怎么通过保护涂层等行为提高纳米/微结构名义的耐用性，以嘱咐恶劣环境下的应用挑战。

其团队的绸缪为分层纳米/微结构名义的想象与制造提供了新的念念路和行为。通过集结当然界的启示与先进的制造技能，绸缪不仅握住了高SA/V比结构的想象与制造穷困，还为异日的多种应用奠定了基础。跟着技能的持续逾越和材料科学的发展，分层结构的应用出路将愈加遍及，激动相干领域的立异与发展。

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基于生物启发的三层分层结构在增材制造中的应用

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