近日，麻省理工機(jī)械工程系的Peter Williams 在上學(xué)期修讀 （力學(xué)與材料 II）時(shí)，獲得了一個獎杯，因而被要求設(shè)計(jì)一種能夠承受壓縮的納米級材料，該設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)代表了本科課程關(guān)于材料機(jī)械性能的創(chuàng)新部分。
“我們的目標(biāo)不僅是讓學(xué)生接觸納米技術(shù)、納米力學(xué)和超材料的前沿概念，尤其是讓他們在這種體驗(yàn)中處于‘駕駛座’，”職業(yè)發(fā)展中心的 Portela 說。麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系助理教授坦言“我們相信，設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)——學(xué)生將發(fā)明超材料的新 3D 設(shè)計(jì)，觀察并參與制造和表征過程，并與同齡人進(jìn)行友好競爭，將實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?！?br/>
Tops老師設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)將學(xué)生帶入了世界一流的 MIT.nano 設(shè)施的實(shí)驗(yàn)室，這個環(huán)境非常微妙，以至于所有進(jìn)入的人都必須首先從頭到腳遮蓋住自己，以防進(jìn)入哪怕是最微小的灰塵。他們的任務(wù)很簡單：設(shè)計(jì)出最抗壓的微型立方體，使用一種材料接觸立方體的每一面，但只填充總體積的 20%。這些材料是使用 3D 打印機(jī)制造的，該打印機(jī)將激光照射在樹脂上以創(chuàng)建精確的高分辨率結(jié)構(gòu)。
Portela 說，雖然設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)對學(xué)生來說既有趣又令人興奮，但他們參與的過程具有深遠(yuǎn)的意義。他說，納米材料可以被創(chuàng)造出具有“奇特”的機(jī)械、熱學(xué)甚至電子特性。陶瓷可以設(shè)計(jì)得像橡膠一樣，金屬可以變得更堅(jiān)固，玻璃可以變得非常耐用。還可以使納米結(jié)構(gòu)與光、聲音或電子相互作用。
“納米結(jié)構(gòu)材料具有解決未解決的社會和工程挑戰(zhàn)的潛力，因?yàn)樗鼈儗?shí)現(xiàn)了現(xiàn)有材料無法實(shí)現(xiàn)的特性組合。大量生產(chǎn)具有納米結(jié)構(gòu)的材料的能力可能會對多個領(lǐng)域產(chǎn)生影響，”Portela 說?！笆惯@些特性超越納米或微米級將改變游戲規(guī)則，”他說，并補(bǔ)充說“要讓我們達(dá)到這一點(diǎn)，還有很多艱苦的工作要做?！?/p>
對于麻省理工機(jī)械工程系的Peter Williams來說，力學(xué)與材料 II和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)可能會改變個人的生活。目前計(jì)劃畢業(yè)后在工業(yè)界工作，這段經(jīng)歷讓他考慮重返學(xué)術(shù)界。
以上是對于麻省理工機(jī)械工程系設(shè)計(jì)出抗壓納米級材料的解讀，如果您對美國留學(xué)感興趣，歡迎您在線咨詢托普仕留學(xué)老師，托普仕留學(xué)專注美國前30高校申請，助力國內(nèi)學(xué)子順利獲得美國藤校入讀資格。盡早規(guī)劃和遞交申請，對您未來留學(xué)會更有幫助！
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