经过

研究人员已经证明了在通过电流或环境空气温度加热时3D打印物体可以改变形状,甚至折叠和展开的能力。您可以在视频中看到它的行动(以上)。

在加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们使用了它们所描述的“智能墨水”以及与聚合物和碳纳米纤维一起制成的“智能墨水”,它们能够在工程化的临时形状中陷入临时形状由化学成分确定的温度。

该技术,研究人员表示,可以在医疗保健中具有应用,在航空航天中,用于展开的太阳阵列或天线,以及灵活的电路和机器人设备。

在这里,研究人员Jennifer Rodriguez和Jim Lewicki检查了在暴露于热量时可以膨胀的支架。

通过3D打印创建物体的过程,可以在其自身换档形状的情况下,也称为添加剂制造业中的4D印刷。

最初,“4D打印”引用了3D印刷对象,该对象使用了“智能材料”,然后可以自组装。现在,术语涵盖了可以改变形状并符合其环境的3D印刷对象。

例如,可以纠正医疗条件的生物医学夹板,并且随着孩子的增长,可以随时间变化形状的夹子只是4D打印近年来如何使用的一个例子。

通过直接墨水写入3D打印过程,劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究人员生产了几种类型的结构,包括在暴露于热量后扩展的支架。

然而,使用LLNL的研究人员表示他们的4D打印版本是独一无二的,因为它是第一个结合3D打印过程和随后的折叠(通过折纸方法)的导电智能材料来构建复杂结构。

该研究在科学报告中发布,展示了一种能够从形状记忆聚合物(SMP)产生的盒子,螺旋和球体的4D材料,可以在电阻加热或暴露于“适当温度”时改变形状。

“这就像烤蛋糕,”詹妮弗·罗德里格斯( 以下),本文的领先作者和Llnl材料工程部门的博士后重育者,在新闻发布中表示。 “在完成初始胶凝聚合物后,通过折叠或扭曲,将部分从烤箱中取出并将部分的永久性结构放在炉子上。”

研究人员设想创造极其复杂的零件的新材料。

使用3D印刷智能墨水,研究人员能够生产几种类型的结构,包括在暴露于电流或热时变形到直线的弯曲导电装置,在暴露于热量之后膨胀的支架,以及盒子加热时打开或关闭。

“我们拥有3D结构的这些材料,但它们具有额外的智能特性;他们可以保留以前的结构的记忆,”Llnl员工科学家詹姆斯·路易克说。 “它打开了一个全新的财产集。如果可以使用这些聚合物复合材料打印,您可以构建事物并将它们激活它们展开。而不是愚蠢的肿块,你留下了这种感应的响应材料。”

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