浙大新发明的薄膜:或可治疗近视远视,还能做成珠宝首饰!

浙大新发明的薄膜:或可治疗近视远视,还能做成珠宝首饰!

一张二维的薄膜,几分钟里就开成了花朵、长出了翅膀、甚至生成了人类的五官。浙江大学这项的傲娇又神奇的新发明真正诠释了什么叫“没有变形就没有这个世界”。

这场超级变变变不是科幻电影中的场景,它就真实地发生在浙江大学玉泉校区的一个实验室里。这次实验中,这片百变的薄膜竟然还变成了一朵羞答答的“马蹄莲”,

而且还!还!还!静悄悄地开了!

悄悄地开了!

开了!

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不信的话,你自己看↓↓↓↓

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△浙大女博士生正在向镜头展示“马蹄莲”

在实验室亲眼围观的小伙伴们都惊呆了,纷纷大呼:怎么可能?厉害了Word薄膜!

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这片声名显赫的神奇薄膜来自浙江大学化学工程联合国家重点实验室谢涛教授团队。

颤抖的人类要知道,它才不只是片普通膜,它是一片有故事的膜同学!人家虽然没有野马草原,也没去过兰州,但人家上过全球著名的学术杂志,就问你服不服?

在2016年12月9日,这片薄膜就登上了最新一期的德国《先进材料》,稍微了解一下,这本杂志可是材料科学领域的国际领先学术杂志之一,牛得不得了!利用一张平面的薄膜极速“凹”出复杂的立体造型,学界科学家称之为快速多维制造

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△塑料片:变直变弯,变瓜子变出花儿,都是分分钟的小case!

一片薄膜怎么就变成了马蹄莲?其实并不难!

只需要一架作为光源的投影仪,两片玻璃,一点光固化液体材料。什么?你问我光固体材料是什么高大上的玩意儿?别把它看高了,它并不特殊,只不过见光凝固,是补牙的常用材料,可能正静静地躺在你的蛀牙洞里。

黄丽媚博士先把几滴光固化液体放在两片玻璃之间,用投影仪照。由于照射并不均匀,其中的每一个像素点在经历了不同的光照时间后,分子被光固化的程度都不一样。

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△黄博士小心地把光固化液体放进玻璃片

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△对材料进行不均匀的光照,耐心等候奇迹哦~

几秒钟不到,见证奇迹的时刻来得像龙卷风,经过不均匀的“日光浴”后,黄博士把玻璃中间的材料拿出来,之前的液体已经变成一张扁平的薄膜。

再把这片膜放进石蜡里,溶胀的石蜡形成凝胶。因为每个像素点的分子结构都不同,它们吸石蜡的量不同,整片材料开始慢慢扭动。三分钟不到,变出了一朵马蹄莲。

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△薄膜浸入石蜡,开始慢慢扭曲

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△“马蹄莲”新鲜出炉啦!有没有惟妙惟肖呢?

从薄膜变成马蹄莲的过程,就叫做“快速多维制造”!整个多维立体材料的制备过程,大约只需要3D打印同样材料的十分之一的时间。更奇妙的是,通过打印液体的选择,可以在三维物件中很方便的引入多个其他维度,即随时间变形的性能,例如形状记忆效应等,因此将该项技术称为快速多维制造。

学界认为,这一发明将对当前热门的3D打印与个性化制造提供全新思路。

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更让人喜大普奔的是,这片薄膜还有可能用于治疗近视和远视,有了它,做珠宝首饰也不在话下。

(嗯?我仿佛听见有人不信?)

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你别不信,先给大家科普一下其中的科学道理!(黑板敲得“啪啪”响)

因为人的角膜是一种特殊的生物凝胶。所以从理论上讲,眼角膜也可以像谢涛团队制备出来的凝胶一样变形。

现在既然可以通过光照改变水凝胶的性状,那么就有可能实现通过光照,改变角膜上的蛋白质化学结构,从而使其不均匀吸水变形进而使其曲率恢复正常,那么近视和远视的问题就能解决了。

也就是说……我多年不治的近视眼…将来…有痊愈的曙光了!!!!

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咳咳,当然了,要实现这个技术可能还比较遥远。但讲道理,我们不能放弃希望啊!是不是?对不对?

治疗近视和远视虽然还是长路漫漫,但有件事,有了这片薄膜,你现在就可以做了!——女士们肯定会心动地摩拳擦掌的,那就是——制作珠宝首饰!

首饰工匠要做的第一步工作,就是参照设计图纸手工雕刻出蜡版,再利用失蜡浇铸的方法倒出银版。这是首饰制作工艺中费时、要求最高的工序,银版必须光洁无痕,各部分结构合理,镶嵌宝石的位置、尺寸才能准确无误。

因此,以往失蜡铸造都靠手艺人手工做,就算现在有了3D打印机,也大概需要个把小时。但如果用上谢涛团队的变形材料,光一照,水一泡,几分钟就可以做一个完美的模子了。

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平面变立体,听起来很玄乎,但是科学家说,这类形变在生活中非常普遍,墙壁、地板受潮起泡就是一个典型的例子。向日葵能随着太阳光转动,捕蝇草能感受触觉并快速闭合,这些自然现象启发人们去设计各种奇妙的材料变形行为。

“我们从自然界的变形中得到了许多启示。”谢涛教授说,他们团队的灵感来源于此,“很期待研究光学、计算机科学和力学的科学家的加入,推进这一技术从实验室走向现实。”

那在这项技术“梦想照进现实”之前,不如先把上次的获奖名单公布了吧!

【以下是十分重要的获奖信息】

恭喜 姓潘名安、Bemysword、流星雨135212558、澄澄澄澄淆、Evenii666、渣渣就是我啦、Lichtung、adonis32208693、齐天大-盛、丶残留的回忆133956319 参加“浙里有福”活动,你们将获得奖品浙江大学纪念中性笔一支,请于12月17日中午12点前将联系方式(姓名、手机),地址及账号证明截图(APP版【我的】界面或网页版后台界面)发送至邮箱zjutoutiao@126.com,我们将以快递方式送出奖品,感谢你们支持浙江大学头条号!

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新闻、图片来源:浙江大学求是新闻网

编辑:浙江大学微讯社 夏意意