Scientific Reports：将3D打印扩展到第四个维度

    本期Scientific Reports介绍了在3D打印材料中引入第四个维度、从而产生能根据其环境改变形状的动态结构的一个方法。这个方法对基于软机器人的医学应用可能会被证明有用。当浸入水中时，这些材料能伸展、折叠和弯曲成预先确定的形状，从而在制造之后改变材料的性质和功能，这与传统3D打印形成对比，后者的打印结果保持不变。


    Dan Raviv及同事通过使用在被打印之后能改变形状的材料来引入第四个维度——时间。他们的方法是利用具有不同性质的材料来打印3D结构：一种始终保持刚性，另一种可膨胀至最初体积的200%。这种膨胀材料可被策略性地置于主要结构之上，以产生在被水激发时能像吸管一样伸展和折叠的接头，从而产生具有复杂几何特征的一系列形状。例如，一个与麻省理工学院的缩写“MIT”相似的3D打印出的形状，被发现能演变成与缩写 “SAL”相似的另一个形状。他们进一步设计了能随时间变化弯曲和伸展形成复杂几何变形的几个新结构。他们还打印和测试了几个2D网格，以产生不同的、预先编好的变形，当将其放在水中时会形成曲线形状。


    经过几个润湿和干燥循环可以重复产生变形，但反复折叠和展开会导致材料降解。还需要进一步测试来完全了解这些动态材料的寿命，同时作者也指出，其他激发刺激如热和光也有可能被用来产生类似的效果。

Scientific Reports：将3D打印扩展到第四个维度

Scientific Reports：将3D打印扩展到第四个维度

文/生 物帮