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新型硅胶4D打印材料:能根据温度变化改变形状

文章来源:网络人气:659发表时间:2017-09-16 14:53:26

  著名的美国劳伦斯利佛莫尔国家实验室(LLNL)近日在4D打印研究方面取得了值得瞩目的新进展—他们研制出了一种新的硅胶复合材料,而用它3D打印出的物体不但柔软可拉伸,还表现出了“形状记忆”这种典型的4D打印行为。这就可以为制造定制化的头盔护垫、鞋子等其它产品带来新的选择。

  据了解,这种新材料是通过向硅胶墨水中加入一种空心且充气的聚合物“微型气球”制成的。它可以根据温度变化被“编程”,具体来说是在较高的温度下能被挤压成不同的形状,在冷却后依然能保持这种形状,但如果再次加热就会变回最初的样子。这其中的奥妙在于,“微型气球”的聚合物外壳具有玻璃转变温度。在该温度之上它是坚硬的,在该温度之下,它就会变软。因此,要想让材料恢复原始形状,就必须让外界温度高于这个转变温度。

  研究人员表示,之所以选择了用3D打印而不是其它方式塑造这种材料,主要是因为3D打印可以让最终制造出的结构更轻,同时令结构的形状更容易被控制。另外,这种材料还可以被添加到任何以聚合物为基础的材料中,意味着它具有很好的泛用性。

  值得一提的是,研究人员目前已经为这种4D打印材料申请了一项应用专利,就是制造定制化的热激活缓冲垫。通过调整转变温度,这种缓冲垫只需温水加热就能改变形状,然后完美贴合身体轮廓。

新型硅胶4D打印材料:能根据温度变化改变形状

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