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4D打印机的设计参数很有创意【lol下注官网】

本文摘要:虽然4D打印机材料(如形状记忆合金和电活性聚合物)已经铺了很长时间,但苏黎世瑞士联邦理工学院的科学家仍在进一步推动这一领域。苏黎世工程设计与计算实验室的负责人克里斯汀谢教授已经开始开发能够被压缩成三维物体的扁平部件,以及带有顶盖的4D打印机。

结构

3D打印机已经存在了30多年,随着时间的推移,更多的研究人员正在开发未来的下一个逻辑步骤:“4D打印机”是3D打印机对象的一个流行科学术语。不仅仅是随机切换,4D打印机的设计参数也很有创意。

该结构实际上被编程为特别要求性刺激。虽然4D打印机材料(如形状记忆合金和电活性聚合物)已经铺了很长时间,但苏黎世瑞士联邦理工学院的科学家仍在进一步推动这一领域。苏黎世工程设计与计算实验室的负责人克里斯汀谢教授已经开始开发能够被压缩成三维物体的扁平部件,以及带有顶盖的4D打印机。第一个研究人员创造了这个重量级的4D打印机物体,谢伊和她的实验室小组特别注意完整的构造原理,允许他们控制物体的变形——直到三通。

谢伊集团的博士生陈天说:“我们生产的平板结构会随机变化,但几乎是按照我们设计的方式。”苏黎世联邦理工学院团队围绕执行元件设计了两种可能的状态:返回或延伸。单个元素不能共享这两种潜在状态中的一种(也就是说,该元素可以被松开或扩展),研究人员可以预测该结构最终将呈现的稳定4D形式。

此外,正在开发一个模拟软件,这将使谢伊能够准确预测产生所需变形所需的形状和力。然后就可以适当的设计对象了。图片来源:苏黎士,苏黎士/陈天苏黎士工业集团生产其结构与多材料3D打印机为最先进的设备。

虽然该系统允许打印机部署多达40种不同的材料,但谢伊和他的团队生产的对象仅用于两种:一种是包括大多数结构的刚性聚合物,另一种是用作移动部件的弹性聚合物。令人惊讶的是,所有部分都是一步印刷完成的。

打印机

“4D打印机有几个优点,”谢伊解释说。“在单一步骤中,使用刚性和弹性部分来打印平面初始形状是有效的。生产3D对象或从不同的零件组装它们要简单得多,也耗时得多。”可能的应用是开放的:航空航天是一个不现实的自由选择,但苏黎世科技大学的科学家们也在研究通风系统、打开和重新打开阀门的机制,或者支架等医疗应用。

目前,谢伊和她的团队正在手动重新配置这些结构,但他们已经开发了一种驱动程序,可以扩展结构以应对温度。R&D团队还报告说,有可能使用压缩空气或湿度来控制4D打印机对象。

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