济南3D打印与物理应用

才华莫问年龄，据海域广3D了解，2014年,美国大学生黑兰参加了未来工程师3D太空工具设计比赛,没想到一举成功。他设计的多功能精密维修工具从上百个参赛作品中脱颖而出,2015年1月入选国际空间站打印作品名单。

黑兰设计的维修工具有不同尺寸的扳手、用来测量电线的精密测量仪和单面剥线器英雄不问出处,其实黑兰就是阿拉巴马大学工程专业二年级的名普通大学生,可是他对太空探索和太空旅行非常着迷,对太空的痴迷驱，使他参加了比赛,而比赛又使他的オ华得以展露未来工程师3D太空工具设计比赛由美国宇航局和美国机械工程师基金会协会共同举办,目的是激发学生的想象力和动手实践能力,促使学生利用3D建模软件设计可在国际空间站使用的工具,激励学生创新创造。这是一个学以致用的比赛,纸上谈兵行不通。

激动人心的日子终于来了。2016年6月,黑兰受邀来到美国宇航局的马歌尔太空飞行中心,而他的3D设计方案早已被上传到了国际空间站。在飞行中心里,黑兰见证了空间站的航天员如何使用3D打印设备来制作自己设计的工具,而目还与远在天边的航天员进行了交流,这就好像当年航天员杨利伟与地面指挥台交谈一样。这可不是谁都能有的宝贵机会,相信这个特殊经历会更加坚定黑兰勇于科学探索和实践的決心,也许哪一天他就成长为一颗璀璨的未来科技之星呢。

道理就这么简单科学家们早就开始芸试3D打印电器了。最初是3D打印电路板,然后把事先做好的发光二极管(LED)安装上去。而现在连LED也能3D打印美国普林斯顿大学的研究人员经过努力,已经做出了3D打印的量子点LED。他们先是用了6个多月的时间,花了2万多美元,造出了一台3D打印机,然后在这台机器上安放了5种不同材料供打印使用。

他们打印出的量子点LED的底层是由银纳米颗粒构成的,这可以使LED连接到电路上。底层上面是两层高分子化合物,它们可以把电流推到上面一层,也就是量子点所处的位置。量子点就是纳米级半导体晶体,普林斯顿大学研究人员用的是包裏在硫化锌売中的硒化镉纳米颗粒。当受到电子击打时,这些纳米颗粒会发出橘红色或绿色的光,改变这些颗粒的大小就可以改变光的颜色。顶层是普通的镓铟合金,能引导电子离开LED。可以看出这5层是由不同材料构成的,由下往上打印,最后造出可以使用的量子点LED

整个过程听起来实在是太专业了,专业的物理知识和专业的材料知识。不过,对于把中学物理知识都已经还给老师的人来说,还是可以感受到这个过程的逻辑,朴素而有趣的逻辑顺序。用通俗易懂的话来说,通电、导电、发光、散光,不就是这4个步骤融在了从下到上的5层材料里吗?或者说,这5层材料从下到上依次实现了这4个步骤。一旦我们用简单的逻辑搞明白了一个专业的可题时,是不是感觉学习还是挺有趣的事情呢?济南3D打印告诉我们需要找到有趣的方法让自己爱上学习,让自己有效地学习。