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科学家创造了承载能力和可预测的4D打印物体

科学家创造了承载能力和可预测的4D打印物体

本文摘要:3D打印机现在早已有三十多年了,更加多的研究人员正在未来发展下一个合乎逻辑的步骤:“4D打印机”是随着时间的流逝,3D打印机对象的热门科学术语。不仅是任何随机的切换,4D打印机是如此创意,正是因为它的设计参数。结构被实编程以尤其号召于性刺激。 尽管4D打印机材料(如形状记忆合金和电活性聚合物)早已铺路了一段时间,但瑞士苏黎世联邦理工学院(苏黎世苏黎世联邦理工学院)的科学家们仍然在更进一步推展这一领域。

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3D打印机现在早已有三十多年了,更加多的研究人员正在未来发展下一个合乎逻辑的步骤:“4D打印机”是随着时间的流逝,3D打印机对象的热门科学术语。不仅是任何随机的切换,4D打印机是如此创意,正是因为它的设计参数。结构被实编程以尤其号召于性刺激。

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尽管4D打印机材料(如形状记忆合金和电活性聚合物)早已铺路了一段时间,但瑞士苏黎世联邦理工学院(苏黎世苏黎世联邦理工学院)的科学家们仍然在更进一步推展这一领域。苏黎世苏黎世工程设计与计算出来实验室负责人克里斯蒂娜·杜(KristinaShea)教授早已开始研发可以拉链成三维物体的平板组件,以及顶盖4D打印机物体。第一位研究人员创立了这种重量级的4D打印机对象,Shea和她的实验室集团尤其注目于完备施工原理,容许他们掌控物体的变形-直到三通。Shea集团的博士生田晨说道:“我们生产的平板结构会随机转变配备,而是几乎按照我们设计的方式。

”ETH苏黎世团队环绕致动元件设计两种有可能的状态:交还或伸延。单个元素不能分担这两种潜在状态中的一种(即元素可以松开或拓展),研究人员可以预测结构将最后假设的平稳的4D形式。另外,正在研发一种仿真软件,它将容许Shea精确地预测必需用作产生所须要变形的形状和力。

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然后可以适当地设计对象。图片来源:苏黎世苏黎世/田陈苏黎世苏黎世工业集团用于最先进设备的多材料3D打印机生产其结构。虽然该系统容许以多达40种有所不同的材料展开打印机,但Shea及其团队生产的物体只用于两种:一种包括大部分结构的刚性聚合物和用作运动部件的弹性聚合物。

令人吃惊的是,所有零件都印在一个单一的步骤中。“4D打印机有几个优点,”Shea说明说道,“在一个单一步骤中,用刚性和弹性部分打印机平面初始形状是高效的。生产三维物体或将其从有所不同的部件装配一起要简单得多,耗时很多。

“有可能的应用于是开放式的:航空航天是一个不切实际的自由选择,但苏黎世科技大学的科学家们也在研究通风系统,打开和重开阀门的机制,或医疗应用于如支架。目前,Shea和她的团队正在手动重新配置这些结构,但是他们早已在研发一种拓展结构以应付温度的驱动器。研发组还报告说道,有可能用压缩空气或湿度来掌控4D打印机物体。


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