在 普渡大学，3D打印用于使炸药和推进剂等含能材料更安全、更高效。在普渡能源研究中心，研究人员正在开发定制解决方案，以优化性能，同时提高安全性。
该领域的关键人物是 PERC 科学家黛安·科拉德 (Diane Collard)，她专门研究使用增材制造定制生产含能材料。 “黛安·科拉德是一位杰出的研究人员，她在多个研究项目的领导和贡献中发挥着关键作用，包括先进推进剂、高能电池和炸药外壳，”阿尔弗雷德·J·麦卡利斯特机械工程教授史蒂夫·森说。 “她是一位出色的同事，我们很幸运能在普渡大学拥有她。”
定制含能材料的能力至关重要，因为爆炸力、灵敏度或燃烧速率等参数高度依赖于应用和环境条件。 Collard 的工作包括开发可以优化此类材料性能的反应外壳。这些外壳采用 3D 打印技术制造，可实现复杂的内部结构和材料组合，从而影响碎片和能量释放。该项目正在与空军研究实验室（AFRL）合作实施，旨在促进此类技术的可扩展性和适应性。
“担任这个职位对我来说是一个拓展和扩展专业知识的机会，”科拉德说。 “在我成为一名工作人员之前，我主要专注于推进剂和烟火，但现在我能够从事炸药和电池项目。我也非常喜欢普渡大学的设置方式，我不必将资金与教授挂钩。我可以自己争取资助并成为研究项目的主要研究者。”
另一个重点是功能梯度材料，工件内的属性会发生变化以满足特定要求。
“这些材料可针对不同的用例进行定制，这是增材制造的伟大之处。这实际上是针对具体情况的，”科拉德说。 “如果您有特定的任务或特定的性能要求，传统或标准化制造可能不是最合适的，因为它更适合批量生产零件和设计。”
AFRL 研究工程师 Kelsea Miller 强调：“我在 AFRL 的工作涉及开发反应材料的加工策略。我们如何制造它们？我们如何将这些技术转变为可扩展但仍可从反应性和能量角度进行定制的技术？黛安在这里取得了长足的进步，我认为从中将会得到很多有意义的数据。”
Collard 的研究由 AFRL 中西部地区网络资助，该网络支持大学和公司之间的创新项目和合作。
该网络总监史黛西·曼尼 (Stacy Manni) 表示：“在中西部区域网络，我们力求培养生态系统各个部分的领导力和创新能力——从小型初创企业到富有灵感的大学员工。”曼尼说。 “我们很高兴看到黛安·科拉德的研究如何突破能量学领域的界限并为空军使命做出贡献。”
除了研究之外，科拉德还特别欣赏在实验室工作并直接指导学生：“我可以在实验室、实地帮助学生理解概念并从错误中学习，以便不断改进他们的实验。如果您处于更高的水平并且只看到最终产品而不是所有迭代，那么见证这些体验可能会困难得多。能够真正进行修补并达到这一点是实验室的乐趣之一。”
