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新式“4D列印”材料 在热水中会变形

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【大纪元2015年05月01日讯】(大纪元记者陈俊村报导)澳洲卧龙岗大学(University of Wollongong)的研究人员研发出一种“4D列印”的水胶材料,可因应水温等条件反复变形而有多种用途,或将使3D列印提升至全新的水平。

所谓“4D列印”是指三维空间的3D列印再加上时间这个维度,亦即藉由3D列印技术将对水、热或压力敏感的特殊材料列印成物体,进而使该物体可因应环境的条件自动变形。在某些案例中,这些物体甚至能变回原来的形状。

尽管3D列印是一层一层地列印,但此列印完成后的物体却能从一个形状完全变为另一个形状,就像儿童的变形金钢玩具一样。

研究人员潘辉斯(Marc in het Panhuis)表示,目前的4D列印技术能使物体在外形上有大幅改变,但其反应时间很长,而且必须在某个临界点之后才会变成可逆的反应。

有鉴于此,该校研究人员开发出一种特殊的水胶,能因应水温的改变产生很快的可逆反应,而且这种外形的变化在机械性能方面是可靠的。

这种水胶只要超过温度华氏95度(约摄氏35度)就会迅速收缩,体积可减少约一半。潘辉斯与同事用它做了一个3D列印的阀门,一旦碰到热水就会关闭并阻挡99%的水流,等温度降下来之后又会打开。如此反复使用,完全不需人为干预。

除了制做水阀之外,此种4D列印材料也可用来生产柔软的自动控制装置、客制化的感应器、自我组装的微型结构等。此外,随着这项技术的发展,将来它有可能对建筑业带来巨大冲击,使在外太空等恶劣环境组装材料更加容易,而且不用依靠成本高昂的人员或机器人。

责任编辑:苏漾

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2015-05-01 5:05 PM
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