1。介绍

闪电通过使用结构洞是一个相当古老的概念,自然导致新的多孔结构的发展,我们今天所看到的。孔隙内固体或细胞,可以被定义为一个空间约束的空气。细胞的形状和大小有显著影响材料的响应外界刺激。的能力来描述这些材料的行为使得工程师裁缝macromechanical多孔材料具体要求的属性。这大大促进了这种结构的适用性,也发挥着越来越重要的作用在几个高影响行业(航空航天、汽车、医疗设备等)。这可以归因于他们独特的属性组合特定的机械性能高,渗透率、比表面积和仿生性能。最新进展在材料合成了多孔结构的特性适应特定应用程序。技术挑战,理解和预测这些材料时的响应受到负载引起了工程师和材料科学家的兴趣。然而,多孔材料表现出其他特征的巨大的实际意义,从而系统地、有效地描述他们的表现能力在一个特定的环境中,多个科学领域的重视。

macromechanical响应负载下的不连续的媒介仍然是一个和多个学科相关的现象同时发生的机械和物理过程。连续修改结构的变形预测他们的弹性和塑性行为更加复杂。

有限元技术有助于缓解这种和相关建模技术现在视为无处不在在描述多孔材料的行为。先进的网格生成技术结合最近处理软件的计算效率增加了适应等方法随机几何图形的陶瓷和金属泡沫材料(1]。

多孔材料领域的近期发展了新型多孔材料的商业化。成本有效的生产过程使他们在几个工业部门的验收。

开放和封闭细胞结构与空间产生的随机大孔隙度目前持有人的基础技术,气体膨胀的方法(通过添加发泡剂分解)甚至化学反应技术(2,3]。然而,这些方法确实使孔隙大小和分布的控制,一个适当的程度。

添加剂制造技术允许毛孔的面向集成的模式以一种受控制的方式。层基础制造技术获得了巨大的重要性与设计生产各种材料的孔隙度(即。、金属、聚合物和复合材料)。大多数商用印刷设备的一个重要限制是,然而,相关材料和高维护成本。开源快速原型最近成为一个成本有效的替代和可以帮助传播这些技术的使用,即使对于复合材料(4]。

一些技术也被引入生产微-介孔的媒体,如碳化方法,印记自旋对介质薄膜的纳米孔和硬模板的方法。

3所示。新兴应用程序

继续努力探索跨学科现象控制多孔材料是由技术驱动的快速增长领域如医学、制药、能源,最近中央突破和大孔结构有了前所未有的新的应用程序的机会5,6]。等材料中孔隙2-50海里被用于药物输送系统而大孔生物活性陶瓷富含干细胞和分子目前调查来提高组织再生在大型骨性缺陷(5,7]。Metallic-organic框架,用作催化剂或能量转换和存储设备,分子筛和标记,光学和光子学,逆蛋白石,等等,也有众多新型多孔材料被开发的应用程序。

4所示。后记

我们真诚的希望和愿望是,最近的发展提出了这一问题将有助于这个多学科学科的发展,并提供工具来更好的了解这些材料的属性和特点。

Nikolaos Michailidis
亚历山大Tsouknidas
Lefebvre仅凭记性
托马斯Hipke
Naoyuki Kanetake