什么智能材料硬如木头,软如海绵?

《3D打印世界》讯/罗格斯大学 - 新不伦瑞克的工程师近日研发了灵活、轻巧的4D打印材料,可用于变形飞机或无人机机翼,软机器人和微型植入式生物医学设备。

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4D打印基于增材制造技术,与3D打印相比一个最大的区别是其采用特殊材料和复杂设计打印物体,这些物体在温度等环境条件变化下改变形状。时间是发生形状变化的第四个维度。

工程师研发出的这组超材料具有特殊的反直觉性能,不属于自然材料。起初,这种超材料的形状和性能在制造完成之后是不可可变的,工程师们对类似塑料的材料进行加热处理,材料在受到冲击时就变得如木头一般坚硬,或者像海绵一样可以吸收冲击力。

据介绍,在室温(73度)和194华氏度范围内,材料的硬度可调节100倍以上,从而可以很好地控制减震。材料可根据各种用途暂时地改变形状,然后在加热时根据需要恢复其原始形状。

据了解该材料适用于改变形状以提高性能的飞机或无人机机翼,以及用于空间发射的坍塌的轻质结构,以及用于太空更大结构如太空板的重建。

由柔软灵活的橡胶材料做成的软体机器人将可根据环境和任务需求定制灵活度和坚硬度。因治疗或诊断需要而插入或植入人体的微小装置也可以暂时性变得柔软和灵活,减少痛苦。

 

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