3D打印热敏性记忆材料的“变形计”


麻省理工学院和新加坡科技设计大学 (SUTD) 合作研制出热敏性记忆材料。

该团队使用的混合聚合物在室温条件下比较坚硬,但在加热到一定程度时(也就是在40到80摄氏度之间),这种混合聚合物就可以被打印成特殊形状,在室温条件下冷却成不同形状,经过加热后可再次生成打印出来的形状。

美国麻省理工学院机械工程系的副教授Nicholas X Fang称:“我们最终想要以体温作为触发器。”

传统的3D打印技术广泛用于定制设计的记忆材料。然而,此项技术仅仅允许使用者进行创造性设计,具体细节部分无法精确到几毫米。对于更为复杂的设计而言,美国麻省理工学院和新加坡科技设计大学的团队开创了一种新的方法,他们称其为微立体光刻(microstereolithography),通过投影仪的光在连续的树脂层上打印图案。

Fang解释道:“我们在用光一层接一层的打印,几乎和牙医制作出牙齿复制品、填补蛀牙的过程一样,只不过我们使用的是来自半导体材料工业的高分辨率镜头,高分辨率镜头可将复杂零件的尺寸精确到人类头发直径的程度。”

该团队打印了包括电池线圈、花、埃菲尔铁塔小模型等结构。研究人员发现这些结构都可以拉伸到原有长度的三倍,还不会损坏,再在40到180摄氏度条件下加热,即可恢复到原有的结构。该研究团队还研制出小型橡胶似的夹持器,一经加热可紧紧抓住周围物体。

Fang称:“夹持器完美地展示了软材料都可以进行哪些操作,我们发现使用这个夹持器甚至可以夹起鱼卵和豆腐,软夹持器的设计非常独特,十分有益。”