<p id="xu5g6"><label id="xu5g6"><xmp id="xu5g6"></xmp></label></p>

      <pre id="xu5g6"></pre><track id="xu5g6"></track>
    1. <p id="xu5g6"><del id="xu5g6"><xmp id="xu5g6"></xmp></del></p>

      <p id="xu5g6"></p>
      <acronym id="xu5g6"><strong id="xu5g6"></strong></acronym>
    2. <acronym id="xu5g6"><label id="xu5g6"></label></acronym>
    3. <p id="xu5g6"></p>
        當前位置:應用展示 > 應用詳情
        可以折疊和變形的陶瓷:解密神奇的4D打印
        2019-09-29  來源:捷諾飛  作者:捷諾飛
        【導讀】
        4D打印通過對3D打印的物件添加刺激,誘導其進行二次形變,為智能材料、微型機械等領域提供了新的研究手段。3D打印陶瓷的前驅體不易變形,阻礙了4D打印陶瓷技術的發展。香港城市大學呂堅教授在Science Advances上發表了一項研究,開發了一種易于打印、變形的陶瓷前驅體,使陶瓷的4D打印成為可能。該研究通過捷諾飛研發的生物3D打印機進行打印。

        4D打印指在3D打印的基礎上增加時間維度,在外界刺激下使3D打印物體的形狀和功能發生可編程變化。用于3D打印的陶瓷前驅體材料較難發生自變形,限制了陶瓷4D打印的發展。


        呂堅教授的團隊開發了硅膠基質納米復合彈性體材料的陶瓷前驅體。這種材料的高彈性使其可以完成3D打印和變形的過程,并且最終轉變為陶瓷結構,實現了陶瓷材料的折紙結構和4D打印。



        圖1. 通過陶瓷折紙打印獲得的結構

        研發團隊采用墨水直寫打印,構建陶瓷前驅體的3D結構。陶瓷前驅體具有很強的彈性,并且可以在拉伸三倍長度后恢復原狀,這奠定了4D打印陶瓷的基礎。前驅體通過折疊和金屬絲的固定后,可以折出各種復雜的結構。將這些折疊后的結構進一步通過氬氣或真空中的熱處理、硝酸的腐蝕以及二次熱處理后可獲得固化的陶瓷結構。

        圖2. 陶瓷折紙打印的原理

        在陶瓷折紙打印技術基礎上,研發團隊將陶瓷折紙技術中手動的步驟進行數字化和自動化,進一步實現了陶瓷的4D 打印。這一過程可以通過多種方法實現。
        第一種方法是通過拉伸機對前驅體進行拉伸,并在拉伸后的基底上打印連接點,再將另一個打印好的拓撲結構進行固定。當拉伸機解除作用于基底的應力后,拓撲結構發生屈曲變形,再由熱處理后進而形成4D打印的陶瓷結構。


        圖3. 4D打印的“三浦折紙”陶瓷結構

        第二種方法是通過將陶瓷前驅體按照設計好的紋路打印在預拉伸的陶瓷前驅體上,在預應力被釋放時,就會發生4D變形。
        通過設計在預拉伸表面打印的路徑可以控制應力釋放后的4D變形。文中以幾個有代表性的拓撲結構作為例子,展示了彎曲,螺旋和馬鞍面的打印過程。

        圖4. 4D打印的曲面陶瓷結構

        這種4D打印陶瓷的方法具有多重優點。首先,通過調整不同軸向的應力可以對4D變形進行控制,更靈活的對陶瓷形狀進行調控。其次,4D打印技術可以與形裝記憶材料相結合,拓寬材料的應用面。再次,這種前驅體的性能能夠適應復雜的環境,如太空探索等。最后,4D打印獲得的陶瓷結構具有很高的比強度,并且可以獲得高強度的大尺寸結構,攻克了打印陶瓷強度與尺寸不可兼得的難題。
         
        通過這個視頻可以更進一步地了解神奇的4D打?。?br />
        相關論文:Liu, Guo, et al. "Origami and 4D printing of elastomer-derived ceramic structures." Science advances 4.8 (2018): eaat0641.

        Detail


        新聞動態
        服務中心
        聯系我們
        TEL: 0571-8578 8536 (市場熱線)
         +86 15268103264(技術專員)
        FAX: 0571-2896 9186
        MAIL: consult@regenovo.com
        ADD: 杭州經濟開發區6號大街452號高科技企業孵化
         器2幢11層C區1101室
        Copyright ? 2019-2020 版權所有:杭州捷諾飛生物科技股份有限公司 浙ICP備14009124號-1
        欧美牲交a欧美牲交aⅴ免费真
        <p id="xu5g6"><label id="xu5g6"><xmp id="xu5g6"></xmp></label></p>

          <pre id="xu5g6"></pre><track id="xu5g6"></track>
        1. <p id="xu5g6"><del id="xu5g6"><xmp id="xu5g6"></xmp></del></p>

          <p id="xu5g6"></p>
          <acronym id="xu5g6"><strong id="xu5g6"></strong></acronym>
        2. <acronym id="xu5g6"><label id="xu5g6"></label></acronym>
        3. <p id="xu5g6"></p>