Тепломічні метаматеріали - це тип композитного матеріалу, який керує та регулює тепловіддача за допомогою штучно розроблених структур, і вони показали великий потенціал застосування в багатьох сферах в останні роки. Тепловий плащ особливо очний. Він може спрямовувати тепловий потік для обходу певної області, що робить область "невидимою" у тепловому полі, тим самим досягаючи ефективного маніпулювання тепловим потоком.
Однак у галузі проектування та виготовлення не конформних геометричних термічних мета -пристроїв завжди було багато проблем. Традиційні методи виготовлення мають очевидні обмеження при роботі зі складними компонентами з високою структурною цілісністю та механічними властивостями. Метою проектування не конформального тепла - проведення метаматеріалів, що проводяться, є порушення кайданів традиційних геометричних форм для досягнення більш складного контролю шляху теплопровідності, але отримана геометрична складність збільшила складність виробництва.
Команда професора Тянь Сяоонг в Університеті Сіань Цзяотонг нещодавно досягла важливих успіхів. Вони запропонували безперервне металеве волокно - вбудовану технологію 3D -друку для виготовлення не конформних тепла - проводяться метаматеріали. Ця технологія поєднує в собі процеси друку та вбудовування металу для досягнення точного виробництва металевих композиційних конструкцій.
Під час виробничого процесу команда визначила оптимальне співвідношення матеріалів та метод вбудовування за допомогою точних розрахунків. Вони використовували PLA та мідні дроти з високою теплопровідністю для побудови композитної структури, гарантуючи, що пристрій виявляє ідеальні анізотропні характеристики тепла. З точки зору інноваційних процесів та оптимізації параметрів, команда розробила ряд інноваційних процесів, досягнувши незалежного та точного контролю чистої екструзії полімеру та вбудовування дроту. Цей захід вирішив проблему зв’язку інтерфейсу в традиційному композитному 3D -друку, спричиненому різницею в точках плавлення матеріалу. Команда також сприяє тісному зв'язку між металом та полімером шляхом точно регулюючи температуру насадки та вбудовування тиску, усуваючи етапи обробки та введення формули розрахунку надбавки вбудовування та стратегію контролю висоти насадки для забезпечення всього процесу. З точки зору теоретичної структури рамки, команда поєднала теорію трансформації термодинаміки та теорію конформної дискретизації вперше та побудувала теоретичну рамку для не конформного тепла - проведення. Вводячи перетворення тензора теплопровідності, досягається точне перетворення картографування з віртуальних координат у фактичний простір, що забезпечує міцну основу та здатність прогнозування для проектування складних теплових споруд. Експериментальні результати показують, що не конформне тепло - проведення метаматеріалів, виготовлених за допомогою цієї технології, може точно регулювати тепловий потік, що робить тепло ефективно обходити конкретні ділянки, а зона осуди досягає очікуваної рівномірності температури. Це повністю перевіряє високу керованість виробничого процесу та відмінний ефект теплового ослаблення, а також показує високу конструктивну цілісність та відмінну продуктивність цього метаматеріалу. З точки зору застосування, ця технологія має практичну цінність застосування в таких сферах, як аерокосмічний тепловий захист та розсіювання тепла електронних пристроїв. Наприклад, він може бути використаний для виготовлення ефективних систем теплового захисту та матеріалів для розсіювання.
Коротше кажучи, безперервна металева волокна - вбудована технологія 3D -друку забезпечує нові ідеї для вирішення обмежень традиційних методів виготовлення. Завдяки постійному вдосконаленню та оптимізації у всіх аспектах, теплові метаматеріали покажуть широкі перспективи застосування та велику економічну цінність у більшій галузі.