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能够让打印物“活”过来的4D打印技术

时间:2021-10-11 01:06作者:AOA体育app

本文摘要:正如智能穿戴一夜之间从科幻片步入现实,需要让打印机物活过来的4D打印机技术,未来将会在旋即的将来转变我们的生活。 近日,由美国神经系统设计工作室打造出的全球首件4D打印机连衣裙问世。这件衣服仅次于的特点在于,它可以自动适应环境,即便在运动中也不会时刻契合穿着者的身体。 4D打印机比3D打印机多的一个D即时间维度,4D打印机物仍然是惯性的,而是智能和随时间变化的。

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正如智能穿戴一夜之间从科幻片步入现实,需要让打印机物活过来的4D打印机技术,未来将会在旋即的将来转变我们的生活。  近日,由美国神经系统设计工作室打造出的全球首件4D打印机连衣裙问世。这件衣服仅次于的特点在于,它可以自动适应环境,即便在运动中也不会时刻契合穿着者的身体。

  4D打印机比3D打印机多的一个D即时间维度,4D打印机物仍然是惯性的,而是智能和随时间变化的。西安交通大学机械工程学院教授李涤尘说道,未来,4D打印机技术未来将会利用于生物医疗器械、智能机器人等各个领域,不过,目前离大规模应用于还很很远。打破3D打印机的炫技  在两年前的美国TED大会上,计算机科学家斯凯拉迪比茨首次通过视频向外界展出了魔术般的4D打印机技术一根奇特材质的小棍扔进水里后,渐渐变形逆构成麻省理工学院的缩写字母MIT。  斯凯拉迪比茨称之为,这一新技术的启发来自于生物的自我复制,他坚信机器和建筑迅速也需要自我装配、拷贝以及修缮,因为这是大自然系统的内在能力。

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  看起来很玄妙的4D打印机技术只不过并不谜样。按照李涤尘的说明,4D打印机就是3D打印机技术与智能材料性能的融合,即智能材料结构在3D打印机的基础上,通过外界环境的性刺激,随着时间构建自身的结构变化。  在李涤尘显然,4D打印机领域的变革将更好地倚赖材料本身,而非打印机技术。

另外,并不是说道给定材料都可以被转录,而是必须具备仿效生物体的自增值性、自修缮性、自临床性和环境适应性等的智能材料才讫。  据介绍,4D打印机所必须的智能材料一般还包括电活性聚合物、形状记忆材料、压电材料、电磁流变体、磁致前端材料等。  4D打印机除了对打印机材料拒绝较高以外,还必须不具备另一项十分关键的因素,那就是要有启动时自我装配的催化剂。

这一催化剂不一定是水,根据有所不同的打印机材料,也有可能是光、热、声音、震动、气体,甚至是电子。  也许要不了多久,利用4D打印机技术,科幻电影中的场景就不会细致地再次发生在我们身边:一根拐杖在大雨的时候就变为了雨伞;房屋建筑可以自动宽出有屋顶、承重墙。生物医疗领域或成主秀场  利用4D打印机技术生产出有的智能结构,可以再次发生由一维或二维结构向三维结构的变化,或者由一种三维结构逆构成另一种三维结构。

这种结构的随便变化也给4D打印机技术的应用于带给无穷的飨宴,而生物医疗领域最有可能沦为该炫技的主秀场。  麻省理工学院数学家丹雷维夫曾回应,4D打印机不利于新型医疗植入物的发明者。比如心脏支架,如果使用4D打印机技术生产,将仍然必须给病人做到开胸手术,可通过血液循环系统静脉注射进装载设计方案的智能材料,抵达心脏登录部位后自我装配成支架。  如今,深圳光华伟业实业有限公司就正在与合作伙伴共同开发具有记忆功能的生物心脏支架。

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该公司董事长杨义浒回应,他们将对具有记忆功能的材料展开准确掌控,使之在一定的外部条件(比如温度、压力)下,完全恢复预设的形态。  此外,多维度操作者臂是微创技术未来发展的研究难题。李涤尘回应,他们正在自律研发智能材料,并通过4D打印机技术应用于多维度操作者臂的生产研究中。

  不过,4D打印机技术即便在大洋彼岸的美国也意味着正处于实验室阶段,在构建以上种种飨宴之前,仍有许多瓶颈必须突破。  北京隆源自动成型系统有限公司总经理冯涛回应,目前4D打印机技术主要有两个短板,一是打印机的规模太小,且缺乏高精度、可靠性较高的打印机;二是人才储备紧缺,全国专门从事3D技术的主要研究人员还将近100人,不具备4D打印机技能的人员就更加较少了。  与此同时,加工工艺、材料设计、装备制造等技术水平也都是制约4D打印机技术发展的主要障碍。


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