研究人員把印刷進(jìn)入第四維
科羅拉多大學(xué)的研究人員說(shuō),他們已經(jīng)增加了一個(gè)巨石第四維度印刷技術(shù),開(kāi)放可能性的創(chuàng)建和使用自適應(yīng),復(fù)合材料在生產(chǎn)、包裝和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組h·杰瑞氣、機(jī)械工程的副教授在科羅拉多大學(xué)波爾德分校,和他的合作者馬丁·l·鄧恩的新加坡大學(xué)的技術(shù)和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和測(cè)試的一種方法,4 d印刷。
研究人員采用形狀記憶聚合物纖維的復(fù)合材料用于傳統(tǒng)3 d印刷,結(jié)果在生產(chǎn)一個(gè)對(duì)象在一個(gè)固定的形狀,然后可以改變承擔(dān)一個(gè)新的形狀。
“在這部作品中,初始配置是由3 d印刷,然后程序動(dòng)作的形狀記憶纖維創(chuàng)建時(shí)間依賴(lài)性的配置——4 d方面,”鄧恩在一份聲明中說(shuō)。
4 d印刷的概念,它允許材料自組裝成三維結(jié)構(gòu),最初是由麻省理工學(xué)院提出Tibbits教員Skylar今年4月。Tibbits和他的團(tuán)隊(duì)組合的一束塑料有一層由一個(gè)所謂的智能材料,它可以在水中自組裝。
“我們先進(jìn)這個(gè)概念通過(guò)創(chuàng)建復(fù)合材料,可以演變成幾個(gè)不同的,復(fù)雜的形狀根據(jù)不同的物理機(jī)制,”Dunn說(shuō)。“這個(gè)秘密使用形狀記憶聚合物纖維生成想要的形狀變化的復(fù)合材料是纖維的架構(gòu)設(shè)計(jì),包括他們的位置、方向和其他因素。”
科羅拉多大學(xué)波爾德分校的研究小組的發(fā)現(xiàn)在上個(gè)月發(fā)表在《應(yīng)用物理快報(bào)》。本文由七“凱文”通用,加入麻省理工學(xué)院做博士后研究助理在9月。
“有趣的事情是,這些形狀被定義在設(shè)計(jì)階段,這是不可以實(shí)現(xiàn)的幾年前,“說(shuō)氣。
科羅拉多大學(xué)波爾德分校的團(tuán)隊(duì)證明方向和位置的纖維在復(fù)合材料決定了形狀記憶效應(yīng)的程度像折疊、卷曲、拉伸或扭曲。研究人員還顯示能力控制這些影響通過(guò)加熱或冷卻復(fù)合材料。
氣說(shuō),3 d打印技術(shù),已經(jīng)存在了大約三十年,只有最近先進(jìn)以至于活躍的纖維復(fù)合材料可以被納入他們的行為可以可以預(yù)見(jiàn)如此控制當(dāng)對(duì)象會(huì)受到熱、機(jī)械部隊(duì)。
令人振奮的新的可能性的技術(shù)承諾為各種不同的應(yīng)用程序。氣說(shuō),一個(gè)太陽(yáng)能電池板或類(lèi)似的產(chǎn)品可以產(chǎn)生在一個(gè)平面上,設(shè)備配置功能可以很容易地安裝。它可以改變到一個(gè)緊湊的形狀對(duì)包裝和運(yùn)輸。抵達(dá)目的地后,產(chǎn)品可以被激活,形成不同的形狀,優(yōu)化其功能。
作為3 d打印技術(shù)的成熟與更多的打印材料和更高的分辨率在更大的尺度上,該研究有助于提供一個(gè)新的途徑來(lái)創(chuàng)建可逆或可協(xié)調(diào)的3 d表面和固體在工程如復(fù)合殼的復(fù)雜形狀用于汽車(chē)、飛機(jī)和天線。
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