格物者 (公众号gewuer-edu)
虽然3D打印目前还尚未真正普及,但这并未阻止科学家推动4D打印的发展——这种类似的技术工艺可制作出具备变形能力的物体。日前,哈佛大学的实验室就使用这种技术制作出了能够自我变形的花朵。
虽然4D打印并不是新技术,但它通常需要使用多种材料,以实现部分结构在特定状况下的优先弯曲。但哈佛大学的科学家从自然界当中找到了灵感,仅凭单独一种可自我弯曲的材料制作出了类似的结果。
为了做到这一点,他们使用纤维素纤维、木浆丙烯酰胺水凝胶制作出了一种特别的胶状物。当从喷嘴中被挤出时,其中的纤维会对准挤压轴,从而制作出一种具备方向特性的材料。换句话说,它们可在一种方向下更加轻松的延展。
通过这种技术以及一些数学计算,该团队制作出了一系列不同的花朵状物体。由于材料特别的打印方式,这些结构可以被拉伸、弯曲、扭曲和卷曲。研究者表示,他们接下来希望在这种材料中加入活体细胞,以制作出有趣的活体结构,甚至是人造器官。
什么是4D打印?
所谓的4D打印,准确地说是一种能够自动变形的材料,只需将其放入水中,不需要连接任何复杂的机电设备,就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。4D打印最关键是记忆合金。4D打印由MIT 与Stratasys教育研发部门合作研发的,是一种无需打印机器就能让材料快速成型的革命性新技术。
所谓的4D打印,比3D打印多了一个“D”也就是时间纬度,人们可以通过软件设定模型和时间,变形材料会在设定的时间内变形为所需的形状。准确地说4D打印是一种能够自动变形的材料,直接将设计内置到物料当中,不需要连接任何复杂的机电设备,就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。4D打印最关键是记忆合金。4D打印由MIT与Stratasys教育研发部门合作研发的,是一种无需打印机器就能让材料快速成型的革命性新技术。大小形状可以随时间变化。