3D打印材料实时损伤检测技术取得新进展

新研究概述

一个国际工程师团队成功地将医学成像技术应用于3D打印材料，使其能够实时检测和监测损伤。这项研究由来自英国和澳大利亚的学者主导，为创造具有最佳特性（如强度、灵活性和抗冲击性）的“自感知”超材料铺平了道路。

创新方法

这一创新技术涉及将碳纳米管融入具有复杂晶格设计的3D打印塑料结构中。研究人员通过外部电极向这些纳米管施加电流，利用电阻抗成像（EIT）评估材料在受力情况下的结构完整性。这是已知的首个在原位EIT监测架构超材料损伤的应用。

实时监测能力

EIT通常用于医学诊断，能够非侵入性地观察材料内部变化。在这项研究中，团队成功绘制了3D打印结构在测试至失效过程中电导率的变化。EIT方法能够检测到即使在远离电极的区域的损伤，从而提供全面的结构健康视图。

未来应用

这些发现为多种应用打开了可能性，特别是在医疗植入物、飞机部件和汽车零件方面。研究展示了早期预警系统的潜力，能够通过在损伤导致灾难性故障之前识别损伤来预测结构失效。尽管前景可期，但仍需进一步开发将这些发现转化为实际应用。

这篇题为《使用原位电阻抗成像监测架构晶格的全场损伤》的研究论文发表在Advanced Functional Materials上。该研究得到了悉尼大学-格拉斯哥大学点火资助和印度国家工程院授予的Vaibhav奖学金的支持，后者由Shanmugam Kumar教授获得。