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4D打印智能材料能隨溫度改變性質形狀
2019-03-26 07:04:10 來源: 科技日報
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  美國羅格斯大學—新不倫瑞克工程師創造了一種柔性輕質材料,經4D打印后的材料可用于飛機和無人機的機翼、柔軟機器人、微型植入式生物醫療裝置等,能更好地實現減震和變形。相關成果發表在最近一期《材料視界》雜志中。

  3D打印也被稱為增材制造,可通過逐層打印的方式,將預先構建的數字藍圖轉變為物體。

  基于這項技術的4D打印有一個很大的不同之處,它使用特殊材料和復雜設計來打印物體,這些物體在環境條件如溫度變化下,會隨之改變形狀。

  工程師們創造的這種新“超材料”,經過精心設計,具有自然界中找不到的特性,它們不同尋常甚至違反直覺。以前,超材料的性質和形狀一旦制造出來就不可逆轉,但此次用熱量來調整特性的超材料,能在被擊打時保持剛性,或像海綿一樣變軟以吸收震動。

  在室溫73華氏度(約22.8℃)和194華氏度(90℃)之間的溫度區間,剛性調節可以超過100倍,從而很好地控制減震。材料可重新成形,以用于各種目的。它們暫時變形,轉變為任何形狀,然后在加熱時,根據需要回復其原始形狀。

  這種神奇的材料,可用于提高飛機或無人機機翼性能,還可用于空間發射的坍塌輕質結構,甚至更大結構的太空板的重建。由這種材料制成的軟機器人像章魚一樣柔韌,可根據環境和當前任務,調整靈活性或剛度。而將其插入微小裝置植入人體進行診斷或治療,可以讓介入裝置暫時變得柔軟和靈活,進入人體進行微創手術并減少疼痛。(記者房琳琳)

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【糾錯】 責任編輯: 周靖杰
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