納米結(jié)構(gòu)（nanostructure）通常是指尺寸在100nm以下的微小結(jié)構(gòu)。也就是以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律構(gòu)筑或組裝一種新的體系。它包括一維的、二維的、三維的體系，這些物質(zhì)單元包括納米微粒、穩(wěn)定的團(tuán)簇或人造超原子、納米管、納米棒、納米絲以及納米尺寸的孔洞。

理論上納米結(jié)構(gòu)可以撼動(dòng)無數(shù)行業(yè)。但是不幸的是，當(dāng)嘗試將納米結(jié)構(gòu)放大的時(shí)候，很容易降低材料的結(jié)構(gòu)完整性、均勻性和其他性能。現(xiàn)在3D打印可能是解決此缺點(diǎn)的良方。

這一突破由來自弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員鄭小宇領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)剛剛推出的一種創(chuàng)新性的方法，成功地?cái)U(kuò)大了通過對(duì)納米3D打印材料的解決方案，該研究結(jié)果被發(fā)表在《自然》雜志上。該研究的合作伙伴是勞倫斯Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）。研究本身是在LLNL 的支持下進(jìn)行的，并獲得了弗吉尼亞州SCHEV基金和國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局的支持。

正如研究人員所說，他們開創(chuàng)了一種新的方法，用于創(chuàng)建金屬納米結(jié)構(gòu)，它是輕量級(jí)的、強(qiáng)大的和高度富有彈性的。這些多尺度的金屬材料，包括分層的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和納米級(jí)的中空管所帶來的結(jié)果是比傳統(tǒng)的輕金屬或陶瓷泡沫結(jié)構(gòu)彈性強(qiáng)400%。

這種新技術(shù)的應(yīng)用潛力是巨大的，當(dāng)考慮到可以生產(chǎn)多功能的無機(jī)材料（如金屬和陶瓷）用于非常惡劣的環(huán)境中。這些金屬結(jié)構(gòu)可以作為傳感器和電子產(chǎn)品在抗腐蝕和耐高溫的惡劣環(huán)境中工作。

那么它是怎樣工作的？從本質(zhì)上講，這些3D打印帶有納米功能等級(jí)晶格，產(chǎn)生以各尺度單一對(duì)象中的鏡像結(jié)構(gòu)。但根據(jù)鄭先生的解釋，尤其是3D打印大規(guī)模的數(shù)量級(jí)（從納米級(jí)到厘米）的開創(chuàng)性結(jié)構(gòu)。 “結(jié)構(gòu)帶寬產(chǎn)品在7個(gè)數(shù)量級(jí)來創(chuàng)建三維微觀層次的特點(diǎn)是前所未有的，”他解釋說。 “組裝納米功能集成到通過多層次的3D結(jié)構(gòu)材料的鋼坯，你開始看到各種編程的機(jī)械性能，如最輕的重量，最大的強(qiáng)度和高彈性?！?/span>

正如研究人員所說，他們開創(chuàng)了一種新的方法，用于創(chuàng)建金屬納米結(jié)構(gòu)，它是輕量級(jí)的、強(qiáng)大的和高度富有彈性的。這些多尺度的金屬材料，包括分層的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和納米級(jí)的中空管所帶來的結(jié)果是比傳統(tǒng)的輕金屬或陶瓷泡沫結(jié)構(gòu)彈性強(qiáng)400%。

這種新技術(shù)的應(yīng)用潛力是巨大的，當(dāng)考慮到可以生產(chǎn)多功能的無機(jī)材料（如金屬和陶瓷）用于非常惡劣的環(huán)境中。這些金屬結(jié)構(gòu)可以作為傳感器和電子產(chǎn)品在抗腐蝕和耐高溫的惡劣環(huán)境中工作。

那么它是怎樣工作的？從本質(zhì)上講，這些3D打印帶有納米功能等級(jí)晶格，產(chǎn)生以各尺度單一對(duì)象中的鏡像結(jié)構(gòu)。但根據(jù)鄭先生的解釋，尤其是3D打印大規(guī)模的數(shù)量級(jí)（從納米級(jí)到厘米）的開創(chuàng)性結(jié)構(gòu)。 “結(jié)構(gòu)帶寬產(chǎn)品在7個(gè)數(shù)量級(jí)來創(chuàng)建三維微觀層次的特點(diǎn)是前所未有的，”他解釋說。 “組裝納米功能集成到通過多層次的3D打印材料結(jié)構(gòu)的鋼坯，你開始看到各種編程的機(jī)械性能，如最輕的重量，最大的強(qiáng)度和高彈性。”