瑞士研究人員利用熱能在4D打印方面取得新突破

dy1993   2017-11-23 09:41:46

近日,瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)的一項(xiàng)研究概述了形狀記憶聚合物如何成為制造適應(yīng)性材料的催化劑,在加熱時也能恢復(fù)原始形狀。研究論文內(nèi)容包括如何使用3D打印,熱粘彈性超材以及可編程設(shè)計(jì)。

科學(xué)家們表明這些材料不僅可以適應(yīng)和恢復(fù)原狀,而且可以表現(xiàn)出高達(dá)百分之二百的變化。這一切在“大型變形4D輔助結(jié)構(gòu)”文章中都有解釋。文章解釋了由于熱激活變化復(fù)雜幾何形狀如何改變。這些3D打印的超常材料把通過實(shí)驗(yàn)特征獲取的熱粘彈性材料性質(zhì)擴(kuò)展到4D領(lǐng)域。

研究人員在其論文中闡述到:“4D打印在無法手動實(shí)現(xiàn)配置更改以及無法機(jī)電驅(qū)動的應(yīng)用中具有很大的潛力,例如在航空和醫(yī)療領(lǐng)域。另外,4D設(shè)計(jì)還具有減少體積和支持的優(yōu)勢?!?/span>

科學(xué)家使用Stratasys Objet500 Connex3 3D打印機(jī)來制作必要的超常材料,用VeroWhitePlus RGD835制造。他們測試了四組不同的參數(shù):玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg;完全松弛的模量;熱膨脹系數(shù)(CTE);不同溫度下儲能模量的頻率掃描。然后進(jìn)行三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)以測試形狀記憶,并與使用了相同材料的其他仿真模型進(jìn)行比較。


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