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麻省理工研發(fā)出3D打印自折疊技術(shù)

魔猴君  科技前沿   2595天前

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麻省理工學(xué)院的研究人員通過3D打印技術(shù)開發(fā)了一種可自折疊塑料的技術(shù)。該技術(shù)可用于3D打印電子產(chǎn)品,并可以成為3D打印機(jī)器人領(lǐng)域的一項(xiàng)解決方案。


如果你3D打印出一個(gè)物體,它立即折疊在打印床上,你可能會(huì)擔(dān)心,是不是打印材料有問題,或者空氣中的濕度過大?對(duì)于麻省理工學(xué)院的研究人員來說,自折疊3D打印結(jié)構(gòu)卻可能是非常有用的。


正在開發(fā)折疊結(jié)構(gòu)3D打印技術(shù)的研究人員表示,這個(gè)研究的意義在于,折疊的發(fā)生無需外部刺激包括加熱或者水浸這樣的方式。


用在電子領(lǐng)域,如果你需要一個(gè)可變化形狀的電子結(jié)構(gòu)件,但你又不想通過把它放到加熱的環(huán)境或者放到水里來實(shí)現(xiàn)形狀的變化,因?yàn)榧訜峄蛘呓赡軙?huì)導(dǎo)致電子結(jié)構(gòu)件的降解或失效。麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)研究提供了無需環(huán)境刺激的電子結(jié)構(gòu)件自折疊解決方案。


麻省理工學(xué)院嘗試通過3D打印制作了一個(gè)自折疊電子結(jié)構(gòu)裝置,由電線和塑料制成,在施加電壓時(shí),這些3D打印結(jié)構(gòu)件改變了形狀,從剛性的“H”形狀,卷曲成為一個(gè)桌子的形狀。



由于研究人員可以控制這個(gè)電子結(jié)構(gòu)件接頭的折疊精確角度,所以它們已經(jīng)能夠產(chǎn)生許多以不同方式變形的不同版本。


麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),最重要的進(jìn)步是材料技術(shù)。雖然帶有一定的偶然性,這種墨水材料顯示出固化后不尋常的膨脹特征。而大多數(shù)打印材料會(huì)在凝固時(shí)略有收縮。


另一件事情,3D打印制造商可能非常不喜歡所打印的產(chǎn)品粘在基板上的現(xiàn)象。不過在麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)特別的研究中,粘在基板上反而對(duì)制造這種特殊產(chǎn)品非常有用的途徑。


這是因?yàn)?/span>3D打印結(jié)構(gòu)對(duì)基臺(tái)的依從性使得打印的物體完全保留在打印時(shí)所需要的位置。如果底部沒有粘性,結(jié)構(gòu)將在打印完成之前開始折疊,那么反而不利于打印的成功完成。


3D打印結(jié)構(gòu)件的折疊行為是由于墨水內(nèi)的化學(xué)成分相互作用造成的。 3D打印油墨包含幾個(gè)長(zhǎng)分子鏈和一個(gè)短得多的鏈,由丙烯酸異辛酯單體組成。當(dāng)用紫外光固化時(shí),長(zhǎng)鏈相互連接,麻省理工學(xué)院研究人員將其描述為剛性叢生的分子。當(dāng)另一層材料沉積在頂部時(shí),液體上層中丙烯酸異辛酯的小鏈下沉到較低的較剛性的層中,從而引起膨脹的力。


研究人員想要更多地了解這個(gè)過程是如何運(yùn)作的,以便更好地設(shè)計(jì)和控制變形的發(fā)生。目前,研究人員希望使用這種技術(shù)來制造傳感器,顯示器或天線,其功能取決于它們的三維形狀。以后,該方法可以擴(kuò)展到制作3D打印機(jī)器人。


相關(guān)文章:3D打印折疊機(jī)器人

   
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