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超快速4D打印

编辑:admin  时间:2016-12-21 13:58:31   访问次数:870

    3D打印是一种增材制造方法,它相较于传统的减材制造,它在节省成本和个性化制造方面均显示出诸多优势。但现有三维打印技术无法回避的挑战在于逐层固化成型,打印一件物体一般要数十分钟至数小时,打印的速度和非常有限的材料选择成为了它推广和应用的短板。为此,实验室谢涛课题组开发了一系列可由普通投影仪进行数字化光固化的单体体系,并借鉴了水凝胶由二维平面经不均匀溶胀变形为三维结构的技术,实现了聚合物的超快速三维成型,“打印”时间仅须二十余秒。与直接的3D打印不同,4D打印则是通过在二维平面中引入非均匀性质,从而产生内应力,外界的刺激(如加热)使得内应力的释放,来实现从二维到三维的直接成形(并且增加了随时间变化的第四维度)。该工作目前已发表在国际期刊《Advanced Materials》上,题为“Ultrafast Digital Printing toward 4D Shape Changing Materials”(DOI: 10.1002/adma.20160539)。论文以两种截然不同的水凝胶体系和溶胀石蜡体系说明了该技术的通用性,其中石蜡溶胀的形状记忆特性的应用有望大大提高石蜡铸造等模具加工方法的效率