来源： 时间：2022-08-05 13:35:02
科学家使用廉价的3D打印机来生产扁平的塑料物品，当加热时，它们会将自己折叠成预定的形状，例如玫瑰，船甚至兔子。美国卡内基梅隆大学 (Carnegie Mellon University) 的研究人员说，这些自动折叠的塑料物体代表了迈向平板家具等产品的第一步，这些家具在热风枪的帮助下呈现出最终形状。
紧急避难所也可以在温暖的阳光下平整并折叠成形状。“该软件基于新的曲线折叠理论，代表弯曲区域的条带运动，” 卡内基梅隆大学的研究分支机构Byoungkwon An说。“基于该理论的软件可以在几秒钟内将任意3-D网格形状编译为相关的热塑性片材，而无需人工干预，” an说。自折叠材料比固体3D物体生产更快，更便宜，从而可以使用近似固体物体的结构替换非关键零件或生产原型。
<iframe loading = "lazy" src = "https://player.vimeo.com/video/ 265829811" width = "600" height = "338" frameborder = "0" webkitallowfullscreen mozallowfullscreen></iframe>使用这些材料可以廉价生产船体和其他玻璃纤维产品的模具。研究人员能够通过使用最便宜的3D打印机 (FDM打印机) 并利用翘曲 (这些打印机的常见问题) 来创建自折叠结构。卡内基梅隆大学 (Carnegie Mellon University) 助理教授姚宁 (Lining Yao) 表示: “我们希望看到如何让许多用户更民主地实现自我组装。”
FDM打印机通过铺设熔化的热塑性塑料连续长丝来工作。这些材料包含残余应力，并且随着材料冷却和应力减轻，热塑性塑料趋于收缩。这可能导致边缘和表面翘曲。为了创建自我折叠的物体，研究人员通过改变热塑性材料沉积的速度，并将易翘曲的材料与抗挛缩的橡胶状材料相结合，精确地控制了这一过程。
研究人员说，这些物体从3D打印机中显示为扁平的硬塑料。将塑料放入足够热的水中，使其柔软而有橡胶状-但又不够热以使其融化-折叠过程就会触发。
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