麻省理工微缩芯片研究 (麻省理工研制的纳米芯片)

据 arstechnica报道,3D打印的下一个重要技术可能是“4D材料”,这是同一类制造技术,但是设计用来适应湿度和温度等环境变化。目前,麻省理工学院的科学家们已经成功制造出可以转化成比以往更复杂结构的平面结构,其中包括人脸。

麻省理工学院穹顶变机器人,麻省理工学院提出了4d打印概念

4D材料

据介绍,麻省理工学院的机械工程师维姆·范·里斯设计出一种理论方法,可以把一个薄薄的平面结构转变成类似球体、圆顶或者人脸这样更加复杂的形状。FanRiss说:“我的目标是从一个复杂的3D形状的实现开始,比如人脸。而如何编程使一种材料获得特定效果,则是一个逆向设计的问题。”

在现实世界中,大多数材料的伸缩都是有限度的,当试图把一个平面变成一个复杂的形状时,就会产生一些问题。比如用纸包裹足球,那么球的边和底就会有折痕。

为了解决这个问题, VanRris和他的同事们决定使用网格状结构。他们使用的晶格是一种橡胶材料,当温度升高时,它会膨胀。晶格中的缝隙使材料更容易适应其特殊的表面积变化。麻省理工学院研究小组创造了一个虚拟的图表,显示了一个平面要弯曲多少才能重建它的表面。然后他们设计了一个算法,把它转换成网格中的肋骨形状。

麻省理工学院穹顶变机器人,麻省理工学院提出了4d打印概念

4D材料是可变形的

这种可变形的材料有朝一日可用于制作帐篷,帐篷可以自己展开和膨胀,只要温度(或其他环境条件)发生变化。其他可能的应用包括可变形的望远镜镜头,支架,人造组织支架和软性机器人。

范里斯说:“我希望这项技术能应用到机器人水母上,例如,当我们把它放进水里的时候,它可以改变其形状。”

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