
蜂窝材料是一种密度低、比强度高的材料,像声学、导电性、热学性能、机械性能这些方面都有特点。有些研究人员用实验、计算、分析这些方法,去研究多孔材料的线性和非线性的机械反应,包括弹性、屈服、屈曲还有缺陷的影响。这些研究发现,基础材料的性能、晶格结构以及结构的相对密度,都会影响整体的性能。当模型的基础材料和相对密度固定的时候,孔结构的机械性能主要是由晶胞的几何特征决定的。最近,大家对细胞材料的研究兴趣转到了像三重周期性最小表面(TPMS)这种有数学定义的细胞结构上。可惜很长时间以来,用传统的成型方法很难做出这些复杂的 TPMS 结构,而且精度也不好,这就成了一个障碍。随着 3D 打印技术发展起来,要准确做出 TPMS 结构就变得可行多了。最近,也有一些关于用高分子和金属做出有 TPMS 结构的细胞固体的研究被报道出来。

Diab W. Abueidda 等人研究了 TPMS 结构的应力应变曲线,Maskery 等人和 Khaderi 等人研究了 TPMS 结构的变形机制(是以弯曲为主还是以拉伸为主)。和高分子的 TPMS 不一样,Oraib Al - Ketan 等人用 CAD 对 TPMS 的结构做了一些改变,弄出了基于薄片或者骨骼状的结构,还评估了它们的机械性能。虽然陶瓷 3D 打印技术受到了很多人的关注,但是关于用这个技术做出 TPMS 结构的文章还是很少。在所有能用的 3D 打印方法里,光聚合 / 立体光刻技术显然是能把陶瓷 TPMS 结构精确打印出来的最好选择。Al - Ketan 等人用陶瓷 SLA 技术做出了氧化铝的 TPMS 结构当催化载体,还研究了它的力学性能和流动特性。