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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】日前，麻省理工學(xué)院開發(fā)出了一種用于3D打印膨脹聚合物的技術(shù)。該技術(shù)可用于打印電子產(chǎn)品，也可用于制作3D打印機(jī)器人。這種聚合物可自折疊，其“折疊”行為是由于墨水內(nèi)的化學(xué)相互作用造成的。
近日，麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出了一種用于3D打印膨脹聚合物的技術(shù)。該技術(shù)可用于打印電子產(chǎn)品，也可用于制作3D打印機(jī)器人。
如果3D打印出一個(gè)物體，它立即折疊在打印床上，您可能會(huì)擔(dān)心。是使用了錯(cuò)誤的線材嗎？空氣中濕度很大嗎？但是對(duì)于麻省理工學(xué)院的一組研究人員來說，自折疊3D打印結(jié)構(gòu)可能是非常有用的。
正在開發(fā)折疊結(jié)構(gòu)3D打印技術(shù)的研究人員表示，無外部刺激加熱、水浸等物體折疊的設(shè)備可以提供超過典型打印物體的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。例如，它們可以用于制作精美的結(jié)構(gòu)，并且可以用更多種類的材料制成。
自折疊結(jié)構(gòu)甚至可用于打印電子產(chǎn)品。
麻省理工學(xué)院研究生Subramanian Sundaram和該研究的作者Suaramanian Sundaram解釋說：“這些材料通常對(duì)水分和溫度非常非常敏感。所以如果你有這些電子產(chǎn)品和零件，并且想要在它們中引發(fā)折疊，如果你不想將它們扣在水中或加熱它們，那么你的電子設(shè)備會(huì)降解。”
根據(jù)麻省理工學(xué)院研究人員的說法，解決方案是一個(gè)3D打印的自折疊裝置，由電引線和聚合物“像素”制成，它們?cè)谑┘与妷簳r(shí)透明。
此前，麻省理工學(xué)院(MIT)的一個(gè)項(xiàng)目中有關(guān)3D打印機(jī)器人皮膚的信息，這和現(xiàn)在的研究有著相似的地方。在這個(gè)項(xiàng)目中，3D打印的“金娃娃”被做成了，當(dāng)被刺激時(shí)，從金子轉(zhuǎn)成紅色。
不僅僅是改變顏色，這些新的3D打印設(shè)備改變了形狀，扭曲了它們剛性的“H”形狀，成為一個(gè)桌子形式。并且由于研究人員可以控制設(shè)備的接頭折疊的角度，所以它們已經(jīng)能夠產(chǎn)生許多以不同方式變形的不同版本。
研究中重要的一個(gè)方面是使用一種新的打印機(jī)墨水材料，顯示出固化后不尋常的膨脹特征。大多數(shù)打印機(jī)墨水材料在凝固時(shí)稍微合同-制造商將會(huì)了解的一切。
另一件事情，制造商將會(huì)更多地了解打印品粘貼在打印版上的現(xiàn)象。當(dāng)你必須弄清楚刮板時(shí)，這可能真的很煩人，但是在這個(gè)特別的研究中，它被證明是非常有用的。
這是因?yàn)榇蛴〗Y(jié)構(gòu)對(duì)打印臺(tái)的依從性使打印中的物體完全保留在打印時(shí)所需要的位置。如果底部沒有粘性，結(jié)構(gòu)將在打印完成之前開始折疊，將層丟棄。
然而，現(xiàn)在，打印油墨進(jìn)程順利。然后，一旦將結(jié)構(gòu)從床上剝離，頂部或底部的幾層中的膨脹材料開始起作用，形成折疊結(jié)構(gòu)。
3D打印設(shè)備的“折疊”行為是由于墨水內(nèi)的化學(xué)相互作用造成的?？?D打印油墨包含幾個(gè)長(zhǎng)分子鏈和一個(gè)短得多的鏈，由丙烯酸異辛酯單體組成。當(dāng)用紫外光固化時(shí)，長(zhǎng)鏈相互連接，麻省理工學(xué)院研究人員將其描述為“剛性叢生的分子”。
當(dāng)另一層材料沉積在頂部時(shí)，液體上層中丙烯酸異辛酯的小鏈下沉到較低的較剛性層中，引起膨脹的力。
但是研究人員想要更多地了解這個(gè)過程如何運(yùn)作，以便更好地控制它并利用它。
目前，研究人員希望使用這種技術(shù)來制造傳感器、顯示器或天線，其功能取決于它們的三維形狀。“該方法也有可能用于制作3D打印機(jī)器人。
研究人員Sundaram，、顧問Wojciech Matusik、Marc Baldo、David Kim和Ryan Hayward在美國化學(xué)學(xué)會(huì)的應(yīng)用材料和接口雜志上發(fā)表了他們的研究報(bào)告。
(原標(biāo)題：MIT研究員開發(fā)出一種用于3D打印膨脹聚合物的技術(shù))
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