美军拨款资助4D打印技术研发
时间：2013-10-02 18:42 来源：未知 作者：中国3d打印网 阅读：次
今年早些时候，身兼建筑师、设计师和计算机科学家的Skylar Tibbits发布了一个新概念：4D打印，即材料可按照设定的程序自我组装成新的结构。
使用Stratasys公司独家Objet Connex 多材料3D打印技术Tibbits能够利用不同材料的属性进行“编程”使各种颗粒形成设定的几何形状。比如利用不同材料吸水特性的差异，Tibbits能够“编程”激活材料完成自我组装。
想象未来有这么一种汽车涂料，可以在潮湿或腐蚀性环境中自动改变其结构，更好地适应环境、免受腐蚀。或者士兵的制服上有这么有一层物质可以根据环境改变其伪装或者防护毒气侵袭，甚至与爆炸的弹片接触后立即产生变化，从而更好地保护士兵的生命安全。
很神奇吧？现在，美国陆军研究办公室拨款85.5万美元用于4D材料的开发，就是希望能够将这种想法变为现实。这笔拨款投向了以下三所著名机构的研究人员，他们是：匹兹堡大学Swanson工程学院、哈佛工程与应用科学学院和伊利诺伊大学。
这三所机构的相关科学家将协同工作，整合其在纳米和微观层面的操纵材料分子的专业知识，通过3D打印技术制造在宏观层面可以随着时间的推移改变其结构的材料。
“我们不是构建一个静态的材料或简单地改变它的形状，我们希望开发一种具有自适应性的仿生复合材料，可以根据外界刺激重新编程来改变自己的形状、属性和功能。”首席研究员Anna Balazs说。“通过协同我们的专业能力来使用精确的、具有3D层次结构的材料，打印合成出能对刺激敏感的元件和该元件并具有预测系统的时序行为能力。我们希望能够为4D打印新领域的研究打下良好的基础。”
合作研究者Jennifer A. Lewis补充说，目前的3D打印技术使研究人员能够在纳米和微观层次使用特定的结构构建复杂的功能。，“她解释说：”如果您使用的材料具有这样能力，可以多次改变其性能或多次重塑，你就没必要把它制造成应用于某一种特定的用途的物品。这种能够对不同刺激产生反应的复合材料，能做到3D打印都做不到的事。”
由于研究将使用内嵌了应激性水凝胶的反应性填料，伊利诺伊大学的化学教授G. L. Clark和材料工程学教授Ralph G. Nuzzo认为，这将为智能传感器、涂料、纺织、及结构件的下一代生产制造开辟新的途径。“我们将能制造根据光线变化改变颜色的织物、根据温度改变其透气性、甚至根据外力硬化其结构的服装。这就是4D打印。”
使用Stratasys公司独家Objet Connex 多材料3D打印技术Tibbits能够利用不同材料的属性进行“编程”使各种颗粒形成设定的几何形状。比如利用不同材料吸水特性的差异，Tibbits能够“编程”激活材料完成自我组装。
想象未来有这么一种汽车涂料，可以在潮湿或腐蚀性环境中自动改变其结构，更好地适应环境、免受腐蚀。或者士兵的制服上有这么有一层物质可以根据环境改变其伪装或者防护毒气侵袭，甚至与爆炸的弹片接触后立即产生变化，从而更好地保护士兵的生命安全。
很神奇吧？现在，美国陆军研究办公室拨款85.5万美元用于4D材料的开发，就是希望能够将这种想法变为现实。这笔拨款投向了以下三所著名机构的研究人员，他们是：匹兹堡大学Swanson工程学院、哈佛工程与应用科学学院和伊利诺伊大学。
这三所机构的相关科学家将协同工作，整合其在纳米和微观层面的操纵材料分子的专业知识，通过3D打印技术制造在宏观层面可以随着时间的推移改变其结构的材料。
“我们不是构建一个静态的材料或简单地改变它的形状，我们希望开发一种具有自适应性的仿生复合材料，可以根据外界刺激重新编程来改变自己的形状、属性和功能。”首席研究员Anna Balazs说。“通过协同我们的专业能力来使用精确的、具有3D层次结构的材料，打印合成出能对刺激敏感的元件和该元件并具有预测系统的时序行为能力。我们希望能够为4D打印新领域的研究打下良好的基础。”
合作研究者Jennifer A. Lewis补充说，目前的3D打印技术使研究人员能够在纳米和微观层次使用特定的结构构建复杂的功能。，“她解释说：”如果您使用的材料具有这样能力，可以多次改变其性能或多次重塑，你就没必要把它制造成应用于某一种特定的用途的物品。这种能够对不同刺激产生反应的复合材料，能做到3D打印都做不到的事。”
由于研究将使用内嵌了应激性水凝胶的反应性填料，伊利诺伊大学的化学教授G. L. Clark和材料工程学教授Ralph G. Nuzzo认为，这将为智能传感器、涂料、纺织、及结构件的下一代生产制造开辟新的途径。“我们将能制造根据光线变化改变颜色的织物、根据温度改变其透气性、甚至根据外力硬化其结构的服装。这就是4D打印。”
(责任编辑：admin)
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