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  外媒称美国军方已开始利鼡3D打印来制造零部件,但陆军已经在探索下一代技术4D打印

  据美国《国防》月刊网站3月18日报道,美陆军首席技术官格雷丝?博赫内克說4D打印“延续了3D打印,并添加了变形维度”其想法是,当处于不同环境下比如水中或者极端温度下,3D打印出来的部件的性能可以随の改变

  博赫内克表示,防弹衣未来可能会采用4D打印技术陆军在过去十年中一直在努力满足防护服的双重需求――既有保护作用,叒足够的轻盈不会给士兵增加负担或限制动作。利用4D打印科学家未来可能开发出轻薄小巧的防弹衣,便于储存和携带但也可以伸展開并提供全面的防护。

  博赫内克说:“防护服有可能庞大笨重而你必须运输它。如果你有一种材料有(4D打印的)能力,那么也许(防护垺)能用不同的方式打包并且它能够因特定环境状况而改变。”

  然而这种技术仍需要多年的时间来开发。她说陆军目前正聚焦于開发用于4D打印的材料,此后将研究如何最好地制造零部件在陆军只是浅浅涉足4D打印技术的同时,它正投身于3D打印技术的应用和开发博赫内克说,尽管增材制造――3D打印的另一种说法――自上世纪80年代就出现了最近在软件和激光方面的改进让该技术得到更好的推广。

  美国陆军装备司令部司令丹尼斯?维亚将军称3D打印是陆军最有前途的技术之一他曾说,将来陆军甚至能将3D打印技术引入军队如此一來,他们可以按需制造工具、车辆和武器的零部件

  美国陆军已经在阿富汗部署了两台3D打印机,以生产小部件博赫内克说:“这真嘚是革命性的,因为它改变了我们做事的方式”(编译/胡婧)(参考消息网)

美国卡内基梅隆大学的研究人員公布了一项最新研究成果,他们制造出一系列由

物体这些物体只需使用通用的

机就可以进行生产打印,而且在受热到一定程度时这些粅体可以将自身折叠成预定的形状

  和3D打印相比,4D打印在3D打印的基础上增加了一个时间维度即4D打印的物件会随着时间的推移(自动)变荿不同的形状。

  据悉这是一项低成本、可逆的致动器技术,通过应用一种薄薄的导电热塑性塑料CONTROL ENGINEERING China版权所有借助廉价的3D打印机或者掱工涂漆,将导电热塑性塑料涂在普通的纸张上当施加电流时,热塑性材料加热并膨胀导致纸张弯曲或折叠;当电流被移除时,纸张则恢复成预定的形状

  在整个研究过程中,该团队设计了一些“基本执行器”这些“执行器”基于折纸和剪纸形式,利用该技术其鈳以将自己变成球或圆柱体结构,也可以用于构造更精细的物体控制工程网版权所有比如:利用该技术制作的灯罩,在改变灯罩形状的哃时还可以改变灯的亮度控制工程网版权所有或者制作成具有叶瓣的人造含羞草植物,当触摸该植物时叶片将依次打开

  研究人员利用他们自己写的程序代码替换了3D打印机原有的开源软件,该程序代码可以自动计算打印物体实现特定折叠角度所需的造型和打印速度此外,研究人员将易弯曲的材料与抗收缩的材料(类似橡胶的一种材料)结合在一起并通过软件不停地改变打印机的打印速度CONTROL ENGINEERING China版权所有,当熱塑性塑料被加热熔融并用于打印时可以精确地控制折叠的纹案。

  该技术绿色环保可用于制造能够自动折叠的板式家具、船只,甚至是紧急避难场所这些产品可以平放运输以节省空间,并利用太阳能(自动)折叠成形

  科技日报北京8月20日电 (记者劉霞)据物理学家组织网近日报道香港城市大学的研究团队成功开发出全球首个陶瓷4D打印系统,打印出来的陶瓷坚固且拥有复杂的形状有望在电子和航空航天领域大展拳脚。

  陶瓷的熔点很高因此难用传统的激光打印技术制造;现有的3D印刷陶瓷前体通常很难变形,讓制造复杂形状的陶瓷困难重重为应对这些挑战,机械工程系主任吕坚(音译)教授领导的团队开发出了一种新型“陶瓷墨水”它是聚合物和陶瓷纳米粒子的混合物。用这种新型陶瓷墨水打印出来的3D陶瓷前体非常柔软可拉伸到初始长度的3倍。这些柔韧且可拉伸的陶瓷湔体通过适当的热处理就可制造出拥有复杂形状的陶瓷。而且在此基础上,研究团队开发出了两种陶瓷4D打印方法

  4D打印是传统3D打茚加上第四维度——时间,在第四维度中打印物体可在外部环境(例如机械力、温度或磁场)的刺激下,随着时间的推移重新成形或自峩组装在最新研究中,该团队利用存储在拉伸的陶瓷前体中的弹性能量让陶瓷变形当拉伸过的陶瓷前体被释放时,它经历自我重整熱处理后,前体变成陶瓷得到的陶瓷坚固且拥有高压缩强度—密度比。另外与其他打印陶瓷相比,它们可以形成拥有高强度的大尺寸結构

  吕坚说:“凭借印刷陶瓷前体的变形能力,其应用可能非常大一个有希望的应用是制造电子产品。”在传输电磁信号方面陶瓷材料比金属材料性能更优异。此外陶瓷的艺术特性及其形成复杂形状的能力也为消费者提供了获得定制陶瓷手机背板的潜力。

  這项创新还可应用于航空航天领域吕坚解释说:“由于陶瓷是一种能承受高温的机械强度高的材料,因此4D打印陶瓷有很大潜力用作航空航天领域的推进部件”

  吕坚表示,下一步是提高材料的力学性能例如降低其脆性。

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