什么是4-D打印? 佐治亚理工学院研究人员演示自组装创作

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05月

尽管3D打印机现在才开始看到现实世界的使用,但科学家认为新的“4-D打印机”是未来结构的关键。

昨天(3月21日),佐治亚理工学院的一组研究人员在美国化学学会 255 全国会议和博览会上展示了他们的4-D打印工作。 据“ ,该团队由H. Jerry Qi领导。

4-D打印是指创建自组装结构的过程,该结构随着时间的推移而动态变换,对诸如热,光和湿度的环境触发作出反应。 编码对象以记住触发开始时它们转换成的不同形状。 可以把它想象成一个太阳照射后会打开花瓣的向日葵。

“我们正处于创造新一代设备的风口浪尖,这些设备可以大大扩展3D和3D打印的实际应用,”Qi说。 “我们的原型打印机集成了许多功能,可以简化和加快传统3D打印中使用的过程。

“因此,我们可以使用各种材料同时制造硬质和软质元件,将导电线直接结合到变形结构中,最终为开发一系列4-D产品奠定基础。可以重塑世界。“

该过程的关键物质是形状记忆聚合物 - 打印机的墨水。 去年,佐治亚理工学院在新加坡科技与设计大学的帮助下,设计了4-D印花,一旦施加热源就可以封闭花瓣。 他们还印制了一颗可以在温水中弯曲成圆顶的星星。

4D printing 由佐治亚理工学院和其他两个机构的研究人员创建的一个物体在从热水变为扁平形状到弯曲形状之后被悬浮在水中。 Rob Felt / Georgia Tech

4-D打印机甚至可以创建电线。 通过在同一印刷品中使用不同的材料,它可以构建整个电子产品,例如天线。

Qi和佐治亚州的团队相信这台4-D打印机将在航空航天工程和医学领域拥有真实的应用。 他们已经与亚特兰大儿童医疗保健公司合作,为残疾儿童建造假肢。

“只有一小部分孩子有这种情况,所以没有太大的商业利益,必须保险不包括费用,”齐说。 “但是这些孩子在日常生活中面临很多挑战,我们希望我们的新型4-D打印机能够帮助他们克服这些困难。”