{首页主词},&

硬如木頭、軟如海綿——4D打印智能材料能隨溫度改變形狀

2019-03-26 13:53:56 作者：房琳琳來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 分享至：

美國(guó)羅格斯大學(xué)-新不倫瑞克工程師創(chuàng)造了一種柔性輕質(zhì)材料，經(jīng)4D打印后的材料用于飛機(jī)和無(wú)人機(jī)的機(jī)翼、軟機(jī)器人和微型植入式生物醫(yī)療裝置，可更好地實(shí)現(xiàn)減震和變形。相關(guān)成果發(fā)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(guò)逐層打印的方式，將預(yù)先構(gòu)建的數(shù)字藍(lán)圖轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w。

基于這項(xiàng)技術(shù)的4D打印有一個(gè)很大的不同之處，是它使用特殊材料和復(fù)雜設(shè)計(jì)來(lái)打印物體，這些物體在環(huán)境條件如溫度變化下，會(huì)隨之改變形狀。

工程師們創(chuàng)造的這種新“超材料”，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，具有自然界中找不到的特性，它們不同尋常甚至違反直覺(jué)。以前，超材料的形狀和性質(zhì)一旦制造出來(lái)就不可逆轉(zhuǎn)，但此次用熱量來(lái)調(diào)整特性的超材料，能在被擊打時(shí)保持剛性，或像海綿一樣變軟以吸收震動(dòng)。

在室溫73華氏度和194華氏度之間的溫度區(qū)間，剛性調(diào)節(jié)可以超過(guò)100倍，從而可以很好地控制減震。材料可重新成形，以用于各種目的。它們暫時(shí)變形，轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏涡螤睿缓笤诩訜釙r(shí)，根據(jù)需要回復(fù)其原始形狀。

這種神奇的材料，可以用于提高飛機(jī)或無(wú)人機(jī)機(jī)翼性能，以及用于空間發(fā)射的坍塌輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，甚至更大結(jié)構(gòu)的太空板的重建。由這種像章魚(yú)一樣柔韌的材料制成的軟機(jī)器人，可以根據(jù)環(huán)境和當(dāng)前任務(wù)，調(diào)整靈活性或剛度。而將其插入或植入人體進(jìn)行診斷或治療的微小裝置中，可以讓介入裝置暫時(shí)變得柔軟和靈活，以進(jìn)入人體進(jìn)行微創(chuàng)并減少疼痛。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：韓鑫