博利获得223万美元的国防拨款
帕特里克·l·肯尼迪
助理教授William Boley (ME, MSE)和他的团队花了8个小时来测试一种由“墨水”(如液态金属、聚合物和溶剂)组合而成的3d打印材料。八个小时,他是一个拥有最先进实验室的材料合成专家。但是有了一些新的设备和一些大胆的想法,Boley相信他可以把这个时间缩短到一个小时,甚至可能缩短到几分钟,如果不是更少的话。他甚至可以在打印材料的时候对材料进行评估。
这就是为什么美国国防部在国防大学澳门威尼斯人注册网站研究仪器计划(DURIP)下授予Boley 223万美元的原因。这笔拨款将使Boley能够加速发现和制造先进的3D打印油墨。

三维(3D)打印——也被称为增材制造——具有巨大的潜力。但是,为了制造高度复杂、多功能的材料和未来的系统——更好的机器人和光电子设备、传感器、执行器、活体材料、可穿戴设备和植入式设备——技术需要在效率上有一个巨大的飞跃,Boley说。
在将3D打印技术推向极限的同时,Boley和他的同事们一直在制作一些极其复杂的多成分油墨。“我们最简单的墨水可以有三种不同的成分,”Boley说。“我们的一种更复杂的墨水有七种不同的成分。”
例如,Boley的团队创造了一种墨水,其特点是液态金属液滴分散在可拉伸的聚合物(或弹性体)溶液中。目标特性是在橡胶、柔性材料中具有高导电性,这可能在软机器人设备中有用。
Boley和他的学生澳门威尼斯人注册网站研究人员已经成功地开发出了几种这样的高级油墨,但“我们是通过反复试验才达到这些浓度的,”他说。打印出结构后,澳门威尼斯人注册网站研究人员必须将其带到其他实验室测试其目标特性。
但是,随着Boley用DURIP基金购买的新型高科技扫描仪和定制打印机,以及他对设备设置的独特见解,“我们可以在内部完成所有这些工作,”Boley说。“我们可以生产不同的墨水成分,并在同一时间表征它们,都在一个空间里。”
换句话说,为了了解材料是否达到了他们的目标,Boley的团队将在打印材料时对材料进行评估,使用一种新型的化学测绘扫描仪。“我们真的可以使用所有这些旋钮,我们可以在飞行中定制我们的作品,”Boley说。
此外,新的设备将帮助Boley建立他自己独特的打印头阵列,使团队能够打印亚微米尺度的结构,制造更复杂和有效的材料。
上图:由Boley的学生Javier M. Morales Ferrer打印的复杂材料。伊莎贝拉·巴赫曼摄影