西安交大参与研发新型4D打印结构：放入热水即可永久变形

南极熊2017年4月14日讯/美国乔治亚理工学院、新加坡科技设计大学（SUTD）、中国西安交通大学3所高校近日合作研发出了一种新的4D打印结构。这种结构与其它4D打印结构类似，也是由3D打印技术制成，并且能在某种因素刺激下（这里是热量）变成另一种形状。唯一的不同点在于，这种变形没有时间限制，是永久性的。下面就是其中几个实例：

据悉，这种新的4D打印结构之所以能实现永久性变形，主要是因为其制造材料是一种新的复合型形状记忆聚合物（SMPs）。这种聚合物有软硬两部分。其中，软的部分经过了预编程，具有内应力，而硬的部分普通状态下会阻止这种力释放。不过一旦放入热水中，硬的部分便会变软，令内应力得以释放。结果就是上面我们看到的变形。相比之下，其它类似4D打印结构采用的材料多是水凝胶。但水凝胶过于柔软，变形后很难维持住形状。

“我们的新方法是将机械编程后处理这一步融入3D打印过程中，而这不但让4D打印变得更简单，还增加了它的潜能。”乔治亚理工机械工程系教授Jerri Qi表示，“利用这种方法，高精度结构就将可以先通过电脑模拟设计，再3D打印成型，最后通过简单的加热快速并且永久地变成新的形态。”

这种新的4D打印技术虽然目前尚处于早期研发阶段，但却已经展现出了潜在应用价值，比如用来制造紧凑的堆叠或滚动结构 — 运输时会很方便，需要时使用时只需施加热刺激就能自动变形。

相关研究论文《通过活性复合材料直接4D打印》已经被发表到了《Science Advances》杂志上，如有需要可以点击这里下载。
延伸阅读：
《黑科技：4D打印来了，可在热刺激下自动变形》
《哈佛开发出新型水凝胶4D打印结构 — 遇水即可自动变形》

南极熊，3D打印专业媒体平台。点击进入网址http://www.nanjixiong.com/

编译自 3ders