近日，德國薩爾州大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種計算機控制的3D打印復(fù)合結(jié)構(gòu)：Hotflex，其允許3D打印對象在打印后精確彎曲和變形。

在了解Hotflex之前，請先閱讀這樣一份關(guān)于3D打印的聲明：“打印后，3D對象是靜態(tài)的，你不能改變它以適應(yīng)你的需要。你是否同意這個說法，這點取決于你如何定義‘變化’。畢竟，3D打印允許你打印一個對象，看看它的功能，然后在必要時打印新版本（或幾個新版本）。這個迭代過程可以很容易地被視為‘改變’3D打印對象并使其適應(yīng)您的需要。從這個意義上來看，3D打印對于改變和適應(yīng)對象是否真的很好？”

但是，對于這個問題，薩爾州大學(xué)的博士生Daniel Groger的回答是：不是。他說：“因為3D打印的物體，即使是那些用相對柔軟的細(xì)絲打印的物體，在打印后不能被物理改變，它們根本不是真正適應(yīng)的。由于3D打印設(shè)計在完美之前可能需要無數(shù)次迭代，因此3D打印也是相當(dāng)浪費的?！彼羞@一切對于一個以原型技術(shù)而聞名的技術(shù)來說似乎有點苛刻，但是Groger提出了一個問題：總的來說，單個3D打印對象不能徹底改變。加工成更小更干凈的東西？可以；徹底清除？也很容易；但彎曲成一個全新的形狀？這個情況很少發(fā)生。

Groger和薩爾州大學(xué)的一個研究團(tuán)隊想要改變3D打印對象，使它們具有可塑性和適應(yīng)性，他們提出了一個非常有趣的方式來達(dá)到這個目的。 Hotflex，他們的新創(chuàng)作，是一個平面復(fù)合結(jié)構(gòu)，由幾個單獨的層構(gòu)成，可以用Arduino電子控制。當(dāng)Arduino在結(jié)構(gòu)的中心激活“加熱”層時，3D打印對象立刻變得可變形，允許其制造者使用他們的裸手對其進(jìn)行物理改變。

雖然它是由Arduino控制Hotflex的中央加熱層，但是器件的每一層在其功能中起著重要的作用。在加熱層外部的是“可模制”層，其由可生物降解的塑料構(gòu)成。如果該層達(dá)到剛好低于60攝氏度的溫度時，則其變得可變形。在用手重新塑造之后，一旦冷卻下來，它將保持這種狀態(tài)。在可模制層的外部是柔性塑料的外層，即“基底”層，其提供額外的穩(wěn)定性和保護(hù)。

為了創(chuàng)建他們的三層計算機控制結(jié)構(gòu)，研究人員使用消費級3D打印機：一臺Makerbot Replicator 2和一臺Leapfrog Creatr HS，以及一臺便宜的噴墨打印機，可以用導(dǎo)電油墨（電子產(chǎn)品）打印。研究人員發(fā)現(xiàn)外“基層”可以由ABS、PLA和TPE制成，柔性“可模制”層由PCL（聚己內(nèi)酯）制成。加熱元件是以蛇形圖案布置打印的電阻器。

研究人員說：“Hotflex可以用于多種用途。除了使靜態(tài)3D打印對象可彎曲外，它還可用于制作觸摸響應(yīng)傳感器和信息顯示表面?！钡侥壳盀橹梗珿roger和團(tuán)隊成員使用他們的創(chuàng)作來制作一個可調(diào)節(jié)的手鏈，一個用觸摸敏感鎖打開的首飾盒，以及一個符合人體工程學(xué)的拇指放置的電腦鼠標(biāo)，可根據(jù)用戶的喜好進(jìn)行調(diào)整?！拔覀兡壳罢趯⑽覀兊娜嵝约訜峤Y(jié)構(gòu)集成到工件的印刷過程中，”Groger說。“但是這很快也會自動完成。”

雖然我們對已經(jīng)經(jīng)歷多重變形的3D打印部件的結(jié)構(gòu)完整性有一些疑問，但薩爾州大學(xué)研究人員的研究顯示了一種有趣的新方法來處理可3D打印材料。

“這是一種全新的建模風(fēng)格，”JürgenSteimle研究員補充說。“你不需要再在數(shù)字3D模型中進(jìn)行不斷修改，而是可以用自己的雙手進(jìn)行改變，并獲得完全不同的反饋。同時，你可以減少迭代的次數(shù)，以及浪費更少的材料和制作時間?！?/span>