4d打印资料能够像木头相同硬,也能够像海绵相同软
幻想一下,智能资料能够从像木头相同坚固变成像海绵相同柔软,还能够改动形状。
罗格斯大学新布伦瑞克分校(Rutgers University-New Brunswick)的工程师们发明晰一种4D打印的柔性轻质资料,这种资料能够更好地减震、变形飞机或无人机机翼、柔性机器人和微型植入式生物医学设备。
3D打印,也被称为增材制作,经过一层一层的缔造,将数字蓝图转化为什物。4D打印技能便是根据这项技能,但有一个很大的不同:它运用特别的资料和杂乱的设计来打印物体,这些物体的形状会跟着环境条件的改动而改动,比方温度作为一个触发器,时刻是第四个维度,答应他们变构成一个新的形状。
资料科学、力学和3D打印的这种史无前例的相互作用,将发明出一条通往一系列令人兴奋的使用的新途径,这些使用将改进技能、健康、安全和日子质量。工程师们发明了一种新的“超资料”——一种被设计成具有自然界所没有的不寻常和反直觉特性的资料。超资料这个词来源于希腊语“meta”,意思是“更高”或“更高”。
曾经,一旦超资料被制造出来,其形状和功能都是不可逆的。可是罗格斯大学的工程师们能够经过加热来调整他们的塑料类资料,所以当它们受到冲击时,它们会坚持刚性,或许变得像海绵相同柔软来吸收冲击。在室温(73华氏度)到194华氏度之间,刚度能够调整100倍以上,然后极大地操控减震。这些资料能够依据多种用处进行重塑。它们能够暂时转变成任何变形的形状,然后在加热时依据需要康复到本来的形状。这显现了4d打印的智能资料能够从硬变软,也能够改动形状。
这种资料能够用于飞机或无人机机翼,改动机翼形状以进步功能,也能够用于轻型结构,这些结构能够在太空发射时折叠起来,在太空中改形成更大的结构,比方太阳能电池板。
受章鱼启示,由柔软、灵敏和橡胶材料制成的软机器人能够依据所在的环境和手头的使命,具有可变的灵敏性或刚度。这为确诊或医治而植入或植入人体的微型设备能够暂时变得柔软灵敏,以到达微创和更少的苦楚。