塔夫茨大學(xué)的工程師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一系列具有獨(dú)特微波或光學(xué)特性的3D打印超材料。在一個(gè)案例中，他們從飛蛾的復(fù)眼中汲取靈感，創(chuàng)造出一種半球形裝置，可以在選定波長(zhǎng)的任何方向吸收電磁信號(hào)。該研究發(fā)表在Springer Nature出版的微系統(tǒng)與納米工程期刊上。

Rezaei Nejad，納米實(shí)驗(yàn)室
     由Victor Veselago于1968年推出的超材料是人工設(shè)計(jì)的材料，其設(shè)計(jì)可以顯示出有時(shí)在自然界中找不到的獨(dú)特電磁特性。超材料通過(guò)利用以小于被檢測(cè)或影響的能量波長(zhǎng)的尺度的重復(fù)圖案排列的幾何特征來(lái)擴(kuò)展裝置中常規(guī)材料的能力。 3D打印技術(shù)的新發(fā)展使得可以創(chuàng)建更多的超材料形狀和圖案，并且規(guī)模越來(lái)越小。
      塔夫茨大學(xué)納米實(shí)驗(yàn)室的研究人員提出了一種采用3D打印，金屬涂層和蝕刻的混合制造方法，以創(chuàng)建具有復(fù)雜幾何形狀和微波范圍內(nèi)波長(zhǎng)的新功能的超材料。例如，他們創(chuàng)造了一系列微小的蘑菇狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)在莖頂部保持一個(gè)小的圖案金屬諧振器。這種特殊的布置允許吸收特定頻率的微波，這取決于所選擇的“蘑菇”的幾何形狀和它們的間距。這種超材料的使用在諸如醫(yī)學(xué)診斷中的傳感器和電信中的天線或成像應(yīng)用中的檢測(cè)器的應(yīng)用中可能是有價(jià)值的。
     研究人員開(kāi)發(fā)的其他設(shè)備包括選擇性吸收和傳輸某些頻率的拋物面反射器。這些概念可以通過(guò)將反射和濾波的功能組合成一個(gè)單元來(lái)簡(jiǎn)化光學(xué)裝置。 “利用超材料整合功能的能力可能非常有用，”塔夫斯大學(xué)工程學(xué)院電氣和計(jì)算機(jī)工程教授Sameer Sonkusale說(shuō)，他是塔夫茨大學(xué)納米實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，也是該研究的通訊作者。 “我們可以使用這些材料來(lái)減小光譜儀和其他光學(xué)測(cè)量設(shè)備的尺寸，因此它們可以設(shè)計(jì)用于便攜式野外研究。”
       另一個(gè)貢獻(xiàn)是能夠?qū)⒍鄠€(gè)電磁功能融合到單個(gè)超材料嵌入式幾何光學(xué)器件或MEGO器件中?？梢栽O(shè)想圖案化3D打印的其他形狀，尺寸和取向以產(chǎn)生MEGO，其以傳統(tǒng)制造方法難以實(shí)現(xiàn)的方式吸收，增強(qiáng)，反射或彎曲波。
       研究人員目前正在利用立體光刻3D打印技術(shù)，該技術(shù)將光聚焦于將可光固化樹(shù)脂聚合成所需形狀。其他3D打印技術(shù)，例如雙光子聚合，可以提供低至200納米的打印分辨率，這使得能夠制造甚至更精細(xì)的超材料，其可以檢測(cè)和操縱甚至更小波長(zhǎng)的電磁信號(hào)，可能包括可見(jiàn)光。
       “MEGO 3D打印的全部潛力尚未實(shí)現(xiàn)，”塔夫斯大學(xué)工程學(xué)院Sankusale實(shí)驗(yàn)室的研究生，該研究的主要作者Aydin Sadeqi說(shuō)。 “我們可以利用當(dāng)前的技術(shù)做更多的事情，并且3D打印不可避免地發(fā)展出巨大的潛力?！?/p>