由布法羅大學、麻省理工學院、猶他大學、勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室(LLNL)和馬里蘭大學研究人員組成的合作團隊發表了一篇論文,介紹了他們3D列印耐用分子磁鐵的研究成果。
過去的幾年,研究人員一直在建造分子磁鐵,其磁場在室溫下與傳統磁鐵相當,但它們仍然對環境敏感。布法羅大學的材料科學家Shenqiang Ren和他的團隊與麻省理工學院的材料科學家Jeffrey Grossman合作,將分子磁鐵與樹脂混合,並使用立體光刻技術製造出複雜形狀的磁鐵。由於外部有樹脂組成的外殼保護,這種磁鐵不會被環境降解。研究人員將六氰化釩和樹脂混合物3D列印成格子和渦輪機轉子等形狀,在架子上放置一年多後,它們仍然保持著磁性。
論文的摘要指出:高鎝分子磁體已經被證明在很多領域具有良好的應用可能;然而,其無法保持長時間的穩定性,在氧氣和熱的作用下,磁性也會衰退。透過3D列印保護外殼,並在幾何形狀上實現精確的空間控制,3D列印的分子磁鐵熱穩定性高達400K,空氣穩定性超過300天,其壽命和耐久性方面有很大的改善。X射線磁圓二色法和計算模型揭示了控制分子磁鐵磁交換作用的水配體。分子磁鐵還顯示了磁交換相互作用的動態和可逆的可調性,使其工作溫度視窗達到86K(從258到344K)。這項研究提供了一條透過3D列印實現靈活、輕質和耐用的分子磁性裝置的途徑。