En la actualidad, los procesos de fabricación de metamateriales incluyen principalmente placas de circuito impreso.(PCB), litografía, grabado de haz de electrones, etc., sin embargo, estos procesos se encuentran en3DEn la fabricación de estructuras de metamateriales, generalmente hay problemas como pasos engorrosos, alto costo y largo tiempo, que no son fáciles de conformar con la superficie y son difíciles de cumplir con las condiciones reales de aplicación.3DLa fabricación de metamateriales integrados homogéneos de superficie sigue siendo un desafío importante.

Recientemente, el Grupo de investigación del Profesor Sun daoheng de la facultad de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Xiamen preparó un anillo de resonancia de apertura ortogonal 3D y una estructura de Metamaterial conformal curvo basada en la tecnología de Impresión 3D de litografía micro - estereoscópica de proyección facial (p¿ sl) (microarch s240, precisión mo fang) combinada con el método de relleno de metal líquido. sus características estructurales incrustadas pueden proteger eficazmente la capa de resonancia metálica de la influencia del entorno externo y tienen las ventajas de la formación integrada macro - micro, estructura - función.

Imagen1 3DImprimir el proceso de preparación de metamateriales incrustados

Imagen2 Estructura y tamaño del Metamaterial del anillo de resonancia abierto ortogonal:a)Tipo plano;b)Metamaterial de imitación ocular compuesto en forma de hemisferio(El tamaño de la unidad es1,25 mm)

El proceso se muestra en la figura 1. en primer lugar, se utiliza una impresora 3D con una precisión de 10 micras para preparar un modelo con una cavidad de microestructura de metamaterial, y luego se utiliza el método de llenado al vacío de metal líquido para preparar una microestructura de metal de metamaterial. El tamaño de la estructura del supermaterial se muestra en la figura 2, el tamaño de la sección transversal del anillo de resonancia de apertura es de 0,1 mm x 0,2 mm, el tamaño de la apertura superior es de 0,3 mm y el diámetro exterior del anillo de resonancia es de 1 mm.

Imagen3 Prueba de rendimiento de relleno de metal líquido y metamaterial:a) a b)Antes y después del relleno de metal líquido en metamateriales homogéneos de superficie ocular compuesta plana e biónica;(c-d)Prueba de rendimiento de transmisión de metamateriales

Imagen3 a)Para3DImpreso3DAnillo de resonancia de apertura ortogonal, metamateriales homogéneos de superficie ocular compuesta y ampliación local, figura3 b)Es una estructura Metamaterial rellena de metal líquido y su amplificación local. Después de que el metal líquido se llena de la cavidad de la estructura de metamaterial, se aplica una resina fotosensible a la entrada de llenado del metal líquido y se solidifica con una luz ultravioleta para sellar la entrada. Imagen3 c) a d)Son los resultados de las pruebas de metamateriales homogéneos planos y curvos.

El estudio3DLa flexibilidad de la impresión se combina con la facilidad de flujo y relleno de los metales líquidos, lo que hace que la fabricación de metamateriales ya no esté limitada por estructuras complejas, abriendo un nuevo método de fabricación de estructuras de metamateriales complejas. Sienta las bases tecnológicas para la innovación estructural, la innovación funcional y la innovación de aplicaciones de metamateriales, y amplía el alcance de la aplicación de metamateriales homogéneos, como3DÓptica/.Ropa sigilosa electromagnética, piel inteligente, hiperlente, etc.

El resultado se titula "Metamateriales incrustados impresos en 3D"Publicado en revistas internacionalesPequeño (IF = 13.281)En la parte superior, los autores de la comunicación de la tesis son el Profesor Sun daoheng y el Profesor asistente Chen qinnan de la facultad de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de xiamen, y el primer autor es Zhang kunpeng, estudiante de doctorado de la facultad de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de xiamen. El estudio fue realizado por la Fundación Nacional de ciencias naturales de China(51975498,U1505243,U2005214)Y los proyectos técnicos clave de la Comisión de ciencia, tecnología e innovación de Shenzhen(JSGG20201102165202007)Apoyo y financiación.

Enlace al texto original:

https://doi.org/10.1002/smll.202103262