陈根：4D添加新技术，物体可“自动”转变形状
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文|陈根
在4D打印技术发展的道路上 ， 科学研究的成果不断地在向前推进 。 日前 ， 来自麻省理工学院（MIT）和新加坡科技与设计大学（SUTD）的研究人员们开发出了一种新的4D打印技术 ， 可以让打印出来的物体在几秒钟之内 ， 由一种形状“自动”转变成另外一种形状 ， 而其中只需改变一点环境的温度即可 。
其实 ， 很多研究人员试图用3D打印机制作出形状记忆物体 ， 但是由于制作过程还停留在毫米的水平 ， 所以就限制了材料恢复的速度 。 如今 ， 当在新技术里应用了高分辨率投影的“微立体光刻”（Microstereolithography）技术后 ， 便意味着在微米级的水平上进行物体的设计（1毫米=1000微米 ， 相当于一根头发丝的直径） ， 这种技术使材料的恢复速度变得极快 。
简而言之 ， 越是在微小的水平上制作 ， 那么这些材料就越能快速恢复 ， 恢复速度快至几秒之内 。 以自然界的花朵为例 ， 一朵花可以在几毫秒的时间内释放出所有的花粉 ， 这是因为它的触发机制是在微米量级上发生的 。 ”
与此同时 ， 研究人员也一直在寻找理想的聚合物组合 ， 来做出一种形状记忆材料 ， 以适应其光刻图案 。 他们选中了两种聚合物 ， 一种形状像是弯弯曲曲的意大利面 ， 另一种交错纵横 ， 像是建筑工地上的脚手架 。
他们将两种聚合物混合在一起 ， 所形成的新材料可以承受巨大的拉伸和扭曲 ， 而不会损坏 。 而这种新型复合材料的特点是：可以承受巨大的形变 ， 可拉伸至原有形状的3倍 ， 这比现存的任何可打印材料的变形程度都要大 。
该新材料可以“弹回”至原来的形状 ， 即刚从打印机里出来时的形状 。 当它暴露在40~180摄氏度的温度下时 ， 能在几秒内利索地恢复原形 。 如果能将整个制作过程降至更小的量级 ， 或许能够将恢复时间缩短至几毫秒 。
【陈根：4D添加新技术，物体可“自动”转变形状】未来 ， 该技术在多个领域都有着广阔的发展前景 。
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