hth官方 消息:当人们还在讨论3D打印的时候,分别来自匹兹堡大学的斯旺森工程学院、哈佛大学工程与应用科学学院、伊利诺伊大学的研究人员正在把3D打印推进一步,或者说增加一个维度----时间。
由于得到美国陆军研究办公室高达85.5万美元的资助,研究小组希望开发出4D的材料,其应用效果可以随时间变化而变化。想象一下,一种汽车涂料,会改变其结构,以适应于潮湿环境或盐层覆盖的道路,更好地保护汽车免受腐蚀。再想象一下,士兵的制服可以改变其伪装或更有效地防止毒气或弹片接触。
这三位科学家将整合他们的专业知识以操作微纳层面材料的产生,通过3D打印技术,材料可在宏观层面随着时间的推移改变其结构。三维印刷也被称为增材制造,是根据数字模型,通过连续沉积材料层,以创建一个三维物体的过程。
由于该研究在一个刺激敏感水凝胶里使用了嵌入式的反应填料,研究员Ralph G. Nuzzo认为这开为下一代智能传感器、涂料、纺织、结构元件的产生开辟了新的领域。通过适应性强、灵活柔性、轻质坚韧的感应材料,创建一个通过光感应而改变其颜色,温度感应而改变其透气性,外力挤压作用而强化其结构的物体已经成为可能。它的出现,具备多种复杂的功能,使4D打印的游戏规则得以改变。
该团队的首席研究员Anna C. Balazs称:“我们要的不是构建一个静态的材料,或简单地改变它的形状,而是我们要求它们具有适应性、仿生功能,根据外界刺激重新调整自身的形状、性质或性能。通过整合精确打印、三维技术、层次结构材料,以及综合感应元件和时序行为预测系统,我们期望建立起4D打印的新基础。”
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