科学探索|科学家们用3D打印技术复现大马士革钢制造工艺科学家们用3D打印技术复现大马

马克斯普朗克科学研究所和弗劳恩霍夫激光技术研究所的工程师们，已经开发出了通过 3D 打印技术来复现大马士革钢制造工艺的新方法。其最初特指由乌兹钢锭制成的钢材，于 2000 多年前从印度进口、并在大马士革制造或交易。但是现在，其已用于泛指一类具有弯曲、波浪状，类似流水的明暗条纹的钢材。

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【科学探索|科学家们用3D打印技术复现大马士革钢制造工艺】13 世纪波斯锻造的大马士革钢剑的特写（图自：维基百科）
由于乌兹钢的断代，真正的大马士革钢早已成为一门失传的艺术，因而被许多致力于逆向工程的科学家和手工艺人寄予了很高的期望。
不过这种钢材背后的基本理念，已经被后来的人们所接纳。如果参观文艺复兴时期的现代展览，很可能在剑匠的摊位上发现许多质量出乎意料的复制品。

据悉，大马士革钢刀片是通过捆扎铁条并烤至炽热，然后将其扭曲到一起而制成。铁匠们会将之不断捶打和重新加热，制造出现错综复杂的波纹图案。
这种加工工艺，可通过控制碳含量来调节器性能。比如为剑芯选用坚柔、富有韧性的钢，然后焊接到另一种经加工变硬可磨尖的钢叶边缘上。

现如今的大马士革钢，通常使用两种不同等级的钢合金制成。但是杜塞尔多夫和亚琛的研究人员，正试图通过 3D 打印和激光技术，将大马士革钢带入新的世纪。
值得一提的是，这项新技术没有使用两种不同的材料来加工形成新的合金，而是仅使用铁、镍和钛的合金粉末。

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激光被用于改变 3D 打印钢层的结晶特征（来自：Max Planck Institute）
通过激光熔化并一层层地导入，便能够形成所需的形状。然后移除多余的粉末，即可呈现最终的产物。
虽然仍属于 3D 金属打印的范畴，但新技术的不同之处在于 —— 激光并用于改变金属的晶体结构，以形成硬质和易延展的钢的交替层。
马克斯普朗克研究所博士后研究员 Philipp Kürnsteiner 表示：