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麻省理工学院3D打印自折叠电子结构件

时间:2017-09-17 14:31 来源:未知 作者:中国3D打印机网 阅读:

    麻省理工学院的研究人员通过3D打印技术开发了一种可自折叠塑料的技术。该技术可用于3D打印电子产品,并可以成为3D打印机器人领域的一项解决方案。

     如果你3D打印出一个物体,它立即折叠在打印床上,你可能会担心,是不是打印材料有问题,或者空气中的湿度过大?对于麻省理工学院的研究人员来说,自折叠3D打印结构却可能是非常有用的。

    正在开发折叠结构3D打印技术的研究人员表示,这个研究的意义在于,折叠的发生无需外部刺激包括加热或者水浸这样的方式。用在电子领域,如果你需要一个可变化形状的电子结构件,但你又不想通过把它放到加热的环境或者放到水里来实现形状的变化,因为加热或者浸水可能会导致电子结构件的降解或失效。麻省理工学院的这项研究提供了无需环境刺激的电子结构件自折叠解决方案。

     麻省理工学院尝试通过3D打印制作了一个自折叠电子结构装置,由电线和塑料制成,在施加电压时,这些3D打印结构件改变了形状,从刚性的“H”形状,卷曲成为一个桌子的形状。

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     由于研究人员可以控制这个电子结构件接头的折叠精确角度,所以它们已经能够产生许多以不同方式变形的不同版本。具体来说,麻省理工学院的这项研究发现,最重要的进步是材料技术。虽然带有一定的偶然性,这种墨水材料显示出固化后不寻常的膨胀特征。而大多数打印材料会在凝固时略有收缩。

    另一件事情,3D打印制造商可能非常不喜欢所打印的产品粘在基板上的现象。不过在麻省理工学院的这项特别的研究中,粘在基板上反而是制造这种特殊产品非常有用的途径。

    这是因为3D打印结构对基台的依从性使得打印的物体完全保留在打印时所需要的位置。如果底部没有粘性,结构将在打印完成之前开始折叠,那么反而不利于打印的成功完成。

    3D打印结构件的“折叠”行为是由于墨水内的化学成分相互作用造成的。 3D打印油墨包含几个长分子链和一个短得多的链,由丙烯酸异辛酯单体组成。当用紫外光固化时,长链相互连接,麻省理工学院研究人员将其描述为“刚性丛生的分子”。当另一层材料沉积在顶部时,液体上层中丙烯酸异辛酯的小链下沉到较低的较刚性的层中,从而引起膨胀的力。

    研究人员想要更多地了解这个过程是如何运作的,以便更好地设计和控制变形的发生。目前,研究人员希望使用这种技术来制造传感器,显示器或天线,其功能取决于它们的三维形状。以后,该方法可以扩展到制作3D打印机器人。

(责任编辑:中国3D打印机网)