4D打印智能材料能隨溫度改變性質(zhì)形狀

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

美國(guó)羅格斯大學(xué)—新不倫瑞克工程師創(chuàng)造了一種柔性輕質(zhì)材料，經(jīng)4D打印后的材料可用于飛機(jī)和無(wú)人機(jī)的機(jī)翼,、柔軟機(jī)器人、微型植入式生物醫(yī)療裝置等,，能更好地實(shí)現(xiàn)減震和變形,。相關(guān)成果發(fā)表在最近一期《材料視界》雜志中。

3D打印也被稱(chēng)為增材制造,，可通過(guò)逐層打印的方式,，將預(yù)先構(gòu)建的數(shù)字藍(lán)圖轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w�,；�于這項(xiàng)技術(shù)的4D打印有一個(gè)很大的不同之處,，它使用特殊材料和復(fù)雜設(shè)計(jì)來(lái)打印物體，這些物體在環(huán)境條件如溫度變化下,，會(huì)隨之改變形狀,。

工程師們創(chuàng)造的這種新“超材料”，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),，具有自然界中找不到的特性，它們不同尋常甚至違反直覺(jué),。以前,，超材料的性質(zhì)和形狀一旦制造出來(lái)就不可逆轉(zhuǎn)，但此次用熱量來(lái)調(diào)整特性的超材料,，能在被擊打時(shí)保持剛性,，或像海綿一樣變軟以吸收震動(dòng)。

在室溫73華氏度（約22.8℃）和194華氏度（90℃）之間的溫度區(qū)間,，剛性調(diào)節(jié)可以超過(guò)100倍,，從而很好地控制減震。材料可重新成形,，以用于各種目的,。它們暫時(shí)變形,，轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏涡螤睿�然后在加熱時(shí),，根據(jù)需要回復(fù)其原始形狀,。

這種神奇的材料，可用于提高飛機(jī)或無(wú)人機(jī)機(jī)翼性能,，還可用于空間發(fā)射的坍塌輕質(zhì)結(jié)構(gòu),，甚至更大結(jié)構(gòu)的太空板的重建。由這種材料制成的軟機(jī)器人像章魚(yú)一樣柔韌,，可根據(jù)環(huán)境和當(dāng)前任務(wù),，調(diào)整靈活性或剛度。而將其插入微小裝置植入人體進(jìn)行診斷或治療,，可以讓介入裝置暫時(shí)變得柔軟和靈活,，進(jìn)入人體進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)并減少疼痛。

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