苏黎世研究员率先开发出能承重的4D打印结构

本文摘要：据报，苏黎世联邦理工大学（ETHZ）工程设计与计算出来实验室的研究人员顺利研发出有一种4D打印机结构，它能以一种几乎可控的方式来转变自身形状，从而使得研究人员能指导材料的反应。这些结构也能忍受重量。ETHZ团队首度研发出有这种能顶盖的4D打印机结构。 研究人员研发了一种致动元件，可性刺激4D打印机结构或松开或延伸。随后这些元素被人组在一起，以创立更加简单的结构。由于结构一次不能采行松开和延伸中的一种状态，研究人员可以预测结构的平稳三维形式。这也使得结构能采行多种平稳形式。

据报，苏黎世联邦理工大学（ETHZ）工程设计与计算出来实验室的研究人员顺利研发出有一种4D打印机结构，它能以一种几乎可控的方式来转变自身形状，从而使得研究人员能指导材料的反应。这些结构也能忍受重量。ETHZ团队首度研发出有这种能顶盖的4D打印机结构。

研究人员研发了一种致动元件，可性刺激4D打印机结构或松开或延伸。随后这些元素被人组在一起，以创立更加简单的结构。由于结构一次不能采行松开和延伸中的一种状态，研究人员可以预测结构的平稳三维形式。这也使得结构能采行多种平稳形式。

通过用于自己研发的仿真软件，研究人员能预测结构即将采行的形状，以及对应所必须的性刺激。研究人员用一台多材料3D打印机和两种材料来打印机这些结构。材料之一是一种刚性聚合物，包含了结构的大部分；另一种是一种柔性弹性聚合物，包含了结构的移动部分。

整个结构是重复使用打印机出来的。“4D打印机有几个优点，”研究人员说道，“重复使用打印机出有一个具有刚性和弹性部分的平面初始形状是十分高效的。必要生产3D物体或用有所不同的部件装配成3D物体要简单得多，并且更加耗时。”此外，4D打印机还有运输上的优势。

运输时它们呈圆形平面状态，节省了空间和装载可玩性，一旦抵达目的地，它们就拓展成预先设计好的3D形状。4D打印机技术经常应用于航空航天领域，但ETHZ研究人员也在找寻新的应用于，如可以关上和重开的阀门，或医用支架。目前虽然研究人员正在手工操控这些结构，但他们正在研究一种能让结构对温度作出反应的技术。

他们还在研究气动管或收缩材料，这些材料可以让结构对湿度作出反应。

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