可变形3D打印结构是3D打印研究方面的一个有趣分支。这类结构的特点是可以通过预编程从一种形态变成另一种形态，但通常来说必须有热、电、水等外界条件的刺激。但近日南极熊获悉，著名美国高等学府麻省理工学院（MIT）打破了这一局面 — 他们的计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）开发出了一种新的自折叠3D打印结构，而它居然无需任何外界刺激就能自动变形，只要从打印床上取下就会瞬间自折叠变成另一个样子，就像上面这样。
很有趣对吧？那么问题来了，原理是什么呢？据南极熊了解，这主要是因为这些结构的上面几层和下面几层都采用了一种新材料。该材料在被打印完成并固化后会伸展，而不像其它材料那样收缩。所以，一旦将整个结构从打印台上取下，其顶层和底层便会立即伸展，带动整个结构变形。而变形之所以在打印过程中不会发生主要是因为结构的下表面与平台的粘合力足够强。
据MIT团队介绍，新材料的这种有趣特性主要与构成材料的分子链有关。这些分子链都是由丙烯酸异辛酯单体构成的，但却有长有短。当将这种材料的打印层被紫外光固化后，其中的长链便会衔接起来，形成错综复杂的网络。而当第2个打印层完成后，其中的短链则会渗入已经被固化的第1层中。在那里，短链和长链会形成一种张力，而这正是结构被取下后会立即变形的根本原因。
值得一提的是，研究人员目前还成功做到了控制这种结构的折叠角度。在实验中，他们设定了一个角度，然后强行把结构的4条腿掰开到更大的角度。但当外力消失后，角度便迅速恢复到了原先的程度。
对于这种新材料的应用，研究人员认为是制造具有复杂3D构型的传感器、显示屏和天线。而更遥远的未来，它或许还能被用于3D打印机器人。另外，对该材料机理的进一步研究还有助于其它应用。比如，目前用许多高分子材料3D打印的物体在固化之后会有 1%-3%的收缩，而新材料完全相反的伸展特性或许正好可以解决这个问题。
目前，MIT团队已经将这项研究的论文发表到了美国化学学会的《 Applied Materials and Interfaces》期刊上，而南极熊也已经将它搞到手了。如果你感兴趣，就点击下载后面的附件自行阅览吧！
南极熊.3D打印自折叠电子元件.pdf
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