能自我折叠的 3D 打印物体,改变以往的“翘曲”问题

前段时间,来自卡耐基梅隆大学(CMU)变形物质实验室(Morphing Matter Lab)

的研究人员推出了一系列用 3D 打印技术制作出来的塑料物体,这些塑料物体的特别之处在于在加热的条件下,它们可以自动折叠成预先设定的形状。

能自我折叠的 3D 打印物体,改变以往的“翘曲”问题

了解 3D 打印技术的朋友都知道,用普通的 3D 打印机打印出来的物体常常会出现“翘曲(warpage)”的问题,也就是说这些物体在硬化时会卷曲,偏离了原先设定的形状。

能自我折叠的 3D 打印物体,改变以往的“翘曲”问题

现在,卡耐基梅隆大学的研究员利用 3D 打印物体的这一特性,使用熔融沉积造型(FDM)3D 打印机(最便宜的一种 3D 打印机)来构建造型各异,且具备可折叠性的 3D 打印物体。

能自我折叠的 3D 打印物体,改变以往的“翘曲”问题

一般在 3D 打印完成后,物体结构中还有一些残余应力,随着物体的冷却和应力的减轻,它们会收缩并因此变形,

这也是为什么 3D 打印机物体会出现翘曲问题的原因。

能自我折叠的 3D 打印物体,改变以往的“翘曲”问题

研究团队将将易变形材料与抗挛缩的橡胶材料结合,3D 打印出新的平面材料,然后再将这些平整物体放入热水中,以控制其翘曲过程。通过这种方式,研究人员可以预先设计好形状,让平面物体自动转换成不同的立体模型。

能自我折叠的 3D 打印物体,改变以往的“翘曲”问题

目前,研究人员已经成功完成了包括兔子、玫瑰、小船等可折叠 3D 打印模型的制作,这些模型都具备了复杂的几何结构。

能自我折叠的 3D 打印物体,改变以往的“翘曲”问题

图片 | dezeen


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