2017

05/11

12:51

評論

南極熊2017年5月10日訊/瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）的工程設(shè)計(jì)與計(jì)算實(shí)驗(yàn)室（EDCL）近日展示了一種全新4D打印結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)與其它4D打印結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)在于，受到某種刺激（這里是熱量）會自動展開，最后變成另一種形態(tài)；不同點(diǎn)則是，最后形成的四面體結(jié)構(gòu)可以承受一定重量，正如上圖所示。更棒的是，它們的變形還是可以預(yù)測、逆轉(zhuǎn)，并且精確控制的。

據(jù)EDCL負(fù)責(zé)人Kristina Shea教授介紹，這些4D打印結(jié)構(gòu)是他們使用一款多材料3D打印機(jī)制造的。其中，白色部分的材料一種剛性聚合物，黑色部分的材料則是一種彈性聚合物。這種彈性聚合物受熱會發(fā)生形變，而這正是這些結(jié)構(gòu)變形的關(guān)鍵所在。

值得一提的是，Shea團(tuán)隊(duì)還同步開發(fā)了一款模擬軟件。而正是這款軟件讓他們得以精確預(yù)測4D打印結(jié)構(gòu)的變形以及可承受的重量。

Shea表示，這種新型4D打印結(jié)構(gòu)最大的應(yīng)用領(lǐng)域是航空航天。不過，它也可用到其它方面，比如通風(fēng)系統(tǒng)、閥門開關(guān)，以及醫(yī)用支架。目前，他們正在做進(jìn)一步的研究，比如嘗試通過壓縮空氣或濕度來控制結(jié)構(gòu)的變形。

如果你對這項(xiàng)研究感興趣，可以點(diǎn)擊下面的附件下載相關(guān)論文。