【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D打印多孔固体的方法相关申请本专利文件根据35U.S.C.§119(e)要求对2018年8月6日提交的第62/714,892号美国临时专利申请享有优先权，并通过引用的方式将其全部内容并入本专利文件。
本公开内容总体上涉及三维打印(3D打印)，并且更具体地涉及多孔结构或多孔固体的3D打印。
技术介绍
随着对轻质、高性能结构材料的需求增长，多孔固体在过去的几十年中变得越来越重要。多孔固体的微体系结构提供了高度可调的功能特性，因此它们在自然界和工业界无处不在。在自然界中发现的多孔固体可能会表现出密度梯度、局部受控的孔尺寸以及复杂的三维(3D)形状内的互连性，这可以允许在使用最少材料的情况下优化功能性能。例如，骨头和羽毛的坚硬表面和多孔芯提供了显著的抗弯曲和裂纹扩展能力，又不牺牲血管的低密度和可灌注性(perfusability)。合成的多孔固体由于其可调的机械性能、低密度和高的表面体积比，具有许多当前和潜在的应用，例如绝热、电池电极、分离、人工组织支架、压力传感器和个人防护装置。多孔固体的力学、热学、声学...
【技术保护点】
1.一种打印多孔固体的方法，该方法包括：/n将油墨制剂和气体引入喷嘴中，该喷嘴包括由外部流动通道径向围绕的芯部流动通道，油墨制剂被引导到外部流动通道中，而气体被引导到芯部流动通道中；/n油墨制剂和气体以气泡流的方式从喷嘴中喷出，其中每个气泡包括包含气体的芯部和覆盖芯部的液态壳，液态壳包含油墨制剂；/n在喷射之后，凝固液态壳以形成固体壳，气泡从而凝固；以及/n气泡沉积在相对于喷嘴移动的基材上，从而打印具有预定几何形状的多孔固体。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180806 US 62/714,8921.一种打印多孔固体的方法，该方法包括：
将油墨制剂和气体引入喷嘴中，该喷嘴包括由外部流动通道径向围绕的芯部流动通道，油墨制剂被引导到外部流动通道中，而气体被引导到芯部流动通道中；
油墨制剂和气体以气泡流的方式从喷嘴中喷出，其中每个气泡包括包含气体的芯部和覆盖芯部的液态壳，液态壳包含油墨制剂；
在喷射之后，凝固液态壳以形成固体壳，气泡从而凝固；以及
气泡沉积在相对于喷嘴移动的基材上，从而打印具有预定几何形状的多孔固体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述固体壳包括金属、陶瓷、半导体和/或聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中凝固包括冷冻、蒸发、固化、交联和/或聚合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述液态壳的凝固发生在所述气泡沉积在所述基材上之前。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述液态壳的凝固发生在所述气泡沉积在所述基材上之后。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述凝固在沉积的一秒内发生。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中气泡流是单分散气泡流。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述油墨制剂还包含纳米颗粒前体。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述纳米颗粒前体包括金属盐，并且其中，在所述液态壳的凝固期间，所述金属盐被还原以形成分散在所述固体壳中的金属纳米颗粒。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述气体选自由空气、氧气、氮气、氦气和氩气组成的组。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述气体在约1kPa至约10kPa的范围内的压力下被引导到所述喷嘴中。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述油墨制剂的流速在约3ml/分钟至约15ml/分钟的范围内。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述多孔固体包括闭孔微体系结构。
14.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述多孔固体包括开孔微体系结构。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述多孔固体的孔的标称尺寸的范围为约0.01mm至约10mm。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述喷嘴相对于基材以大约1mm/s至大约300mm/s的范围内的平移速度移动。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述多孔固体配置为用于压力传感、声音控制、热交换、催化和/或机械能吸收。
18.一种印刷多孔固体的方法，该方法包括：
将包含可流动的聚合物前体的油墨制剂和气体引入喷嘴中，该喷嘴包括被外部流动通道径向围绕...
【专利技术属性】
技术研发人员：克拉斯·威廉·维瑟，达利亚·宁鲁姆·阿马托，珍妮弗·A·刘易斯，约亨·米勒，
申请(专利权)人：特温特大学，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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