研究人员把印刷进入第四维

科罗拉多大学的研究人员说,他们已经增加了一个巨石第四维度印刷技术,开放可能性的创建和使用自适应,复合材料在生产、包装和生物医学应用。

领导的一个小组h·杰瑞气、机械工程的副教授在科罗拉多大学波尔德分校,和他的合作者马丁·l·邓恩的新加坡大学的技术和设计开发和测试的一种方法,4 d印刷。

研究人员采用形状记忆聚合物纤维的复合材料用于传统3 d印刷,结果在生产一个对象在一个固定的形状,然后可以改变承担一个新的形状。

“在这部作品中,初始配置是由3 d印刷,然后程序动作的形状记忆纤维创建时间依赖性的配置——4 d方面,”邓恩在一份声明中说。

4 d印刷的概念,它允许材料自组装成三维结构,最初是由麻省理工学院提出Tibbits教员Skylar今年4月。Tibbits和他的团队组合的一束塑料有一层由一个所谓的智能材料,它可以在水中自组装。

“我们先进这个概念通过创建复合材料,可以演变成几个不同的,复杂的形状根据不同的物理机制,”Dunn说。“这个秘密使用形状记忆聚合物纤维生成想要的形状变化的复合材料是纤维的架构设计,包括他们的位置、方向和其他因素。”

科罗拉多大学波尔德分校的研究小组的发现在上个月发表在《应用物理快报》。本文由七“凯文”通用,加入麻省理工学院做博士后研究助理在9月。

“有趣的事情是,这些形状被定义在设计阶段,这是不可以实现的几年前,“说气。

科罗拉多大学波尔德分校的团队证明方向和位置的纤维在复合材料决定了形状记忆效应的程度像折叠、卷曲、拉伸或扭曲。研究人员还显示能力控制这些影响通过加热或冷却复合材料。

气说,3 d打印技术,已经存在了大约三十年,只有最近先进以至于活跃的纤维复合材料可以被纳入他们的行为可以可以预见如此控制当对象会受到热、机械部队。

令人振奋的新的可能性的技术承诺为各种不同的应用程序。气说,一个太阳能电池板或类似的产品可以产生在一个平面上,设备配置功能可以很容易地安装。它可以改变到一个紧凑的形状对包装和运输。抵达目的地后,产品可以被激活,形成不同的形状,优化其功能。

作为3 d打印技术的成熟与更多的打印材料和更高的分辨率在更大的尺度上,该研究有助于提供一个新的途径来创建可逆或可协调的3 d表面和固体在工程如复合壳的复杂形状用于汽车、飞机和天线。

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