瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)4D打印技術(shù)研發(fā)取得進(jìn)展

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)工程設(shè)計(jì)與計(jì)算實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用其自主研發(fā)的4D打印設(shè)計(jì)原理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)預(yù)先用3D打印技術(shù)在平面上打印完成的物體變形過程的精確控制，最終獲得了預(yù)先設(shè)計(jì)的具有一定強(qiáng)度和剛性的三維結(jié)構(gòu)，這在世界上尚屬首次。

研究人員開發(fā)出一種計(jì)算機(jī)模擬軟件，其核心是設(shè)計(jì)出一種特殊的樞紐單元。這種樞紐單元由一個(gè)固定（剛性）的部件和一個(gè)可移動(dòng)（彈性）的部件構(gòu)成，具有多種穩(wěn)定狀態(tài)。這種樞紐單元可組合成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，并且由于各個(gè)單元具有有限的幾種穩(wěn)定狀態(tài)，可根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的目標(biāo)結(jié)構(gòu)對(duì)其變形的過程進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)。研究人員采用標(biāo)準(zhǔn)的3D打印設(shè)備在平面上一次打印出一個(gè)樣品，其樞紐單元具有兩種穩(wěn)定的狀態(tài)，主體結(jié)構(gòu)（固定部件）采用塑性高分子材料，可移動(dòng)部件采用彈性高分子材料，平面結(jié)構(gòu)樣品經(jīng)手工調(diào)整后可形成各種不同的立體結(jié)構(gòu)。研究人員目前正在為結(jié)構(gòu)變形的過程設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭?dòng)力裝置，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)變形過程。 (科技部)