上海科技大学气溶胶智能实验室冯继成课题组 | |||||||
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名称 | 气溶胶智能实验室 | 邮箱 | 教育程度 | 课题组 | |||
代码 | 网址 | 点击访问 | 区域 | 上海 | |||
学科/类别 | 院系 | 物质科学与技术学院 | 学校/单位 | 上海科技大学 | |||
3D打印,量子计算以及柔性可穿戴设备等新兴技术的出现,将极大的推动社会产业升级和提升人民生活水平。为了开拓和发展各种新兴技术,气溶胶智能实验室Aerosol Intelligence Laboratory(AIL)将聚焦前瞻性和变革性的独特研究,致力于前沿多学科交叉技术的突破创新,最终实现复杂系统集成及高级组装解决方案。首要目标是建立气溶胶纳米制造系统,打造通用微纳制造平台。“气溶胶”的第一印象往往是“雾霾”,我们课题组则将其与纳米技术结合,用于创建新材料体系,并开展基础研究和解决实际工程应用(逆向)问题。上海科技大学气溶胶智能实验室冯继成课题组将主要通过创制和打印超材料及微纳器件来开发物质科学普适系统,满足我国对于关键核心技术及其产业化的需求。 法拉第3D打印研究介绍 基于气溶胶纳米技术,本课题组巧妙利用“人工闪电”构筑和创制金属及其合金体系(如高熵合金、不互溶材料所形成的合金家族)的气溶胶纳米颗粒。利用我们独有的“法拉第3D打印”技术,利用“场力线”定向迁移气溶胶纳米颗粒,最终打印成3D纳米结构阵列,并同时实现单个纳米结构的尺寸、方向及位置的纳米级控制。该新型技术也将为其他领域开辟前沿研究方向,包括深纳尺度增材制造(又称3D纳米打印)、芯片制造、超材料、催化剂、光电器件、整饰智能纺织品、粉末冶金等。 目前研究课题: 气溶胶技术最大的优势是超快动力学,高于液相技术3个数量级。另外,其闭式循环装置,简化操作流程(简单一步按键即可得到最终产品),避免废物排放,无碳绿色环保。因此,为未来放大生产和工程应用提供了一项颠覆性的纳米制造技术。 研究课题主要专注基于气溶胶技术的“法拉第3D打印”。该打印技术主要是基于法拉第力线Lines of forces理论,通过布设的电场线,精确定向迁移带电气溶胶纳米颗粒。这项打印原理与200年前法拉第用铅笔描画电场线是逆反的过程:即将电场线转化成精确描画三维物体的纳米工具。可类比神笔马良描画物体的概念。该打印技术可一次性 (约半小时 )打印微纳结构成千上万个;不受像激光一样有波长限制,即无结构尺度下限,理论上可打印单颗粒,精度可高达3 nm;可将现有光刻技术所能企及的最小尺度再次缩小5-10倍;无需任何真空操作,常温常压即可;结构纯度高(> 99.9%)等独特优势。 法拉第打印用到的颗粒源主要是通过“人工闪电”创制精细气溶胶颗粒(< 5 nm)。创制的颗粒漂浮于惰性气体氛围中,可以灵活导向到不同终端应用,法拉第打印是其中之一的重要导向应用。我们用人工闪电打破了混合极限,创制不存在的奇异合金家族,包括不互溶材料的合金颗粒和前所未有的奇异合金体系,包括高熵合金等。通过法拉第打印可以制造对应的奇异合金结构阵列,打开了在超构材料/超构表面、光子科学、生物启发、微电子等领域的独特应用。 http://www.jcfenglab.com/
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