你見過怎么折疊都不斷裂的3D打印結(jié)構(gòu)嗎？

折紙相信大家小時候都玩過，但是這一古老的藝術(shù)形式遇上3D打印技術(shù)會幻化出何種神奇呢？據(jù)南極熊了解，佐治亞理工學院土木與環(huán)境工程學院的研究人員通過融合折紙結(jié)構(gòu)利用數(shù)字光處理 (DLP) 3D打印技術(shù)，一步成型制造出一個復雜緊湊的結(jié)構(gòu)。此前，生產(chǎn)這種結(jié)構(gòu)步驟繁瑣，需要借助多種材料，然后還需要將小部件一個個組裝起來。如今依靠研究人員研發(fā)出的整合系統(tǒng)，不僅可以一步成型生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)本身還具有更輕，更大延展性及更大韌性等特性。

這種折紙結(jié)構(gòu)不僅可以承受更多重力，還能像手風琴那樣重復多次折疊?！艾F(xiàn)在生產(chǎn)出的這個結(jié)構(gòu)僅是整合系統(tǒng)可以生產(chǎn)復雜折紙結(jié)構(gòu)的一個明證。這個系統(tǒng)有非常大的應用前景?！?佐治亞理工學院土木與環(huán)境工程學院的Glaucio H. Paulino如此說。

2015年P(guān)aulino教授首次對外展示的此種結(jié)構(gòu)還是用紙和特殊的膠水制成的，現(xiàn)在他們成只用一種塑料聚合物無需組裝就可生產(chǎn)出這一結(jié)構(gòu)了。

雖然3D打印有很多技術(shù)，最為大眾熟悉的3D噴墨打印也已經(jīng)有20多年的歷史了，但是由于去除打印支持材料非常具有挑戰(zhàn)性，直到今天3D打印這種復雜的中空折紙結(jié)構(gòu)仍然都是一個難題。此外，很多3D打印材料無法做到像紙那樣重復折疊。為解決這些問題，研究人員轉(zhuǎn)向了數(shù)字光處理技術(shù)。通過該技術(shù)持續(xù)打印液態(tài)樹脂層，然后通過紫外光固化硬化成型。

在過程中，研究人員還發(fā)現(xiàn)了一種新的樹脂，固化后具有很強的硬度。“我們需要一種新材料，不僅柔軟并且能夠折疊數(shù)百次不會斷裂?！毖芯咳藛T稱。

這種新型樹脂還是折紙結(jié)構(gòu)的細小鉸鏈的關(guān)鍵。這些由更薄的樹脂層制成的鉸鏈使得折疊成為可能。目前研究人員利用數(shù)字光處理技術(shù)制造出了幾個折紙結(jié)構(gòu)，包括組成封閉管道的單個折紙單元以及這些封閉管道組成的復雜橋梁。研究人員將這些結(jié)構(gòu)進行了測試，以證明其可以承受超過自身重量100倍的重力，同時也可以重復折疊不斷裂。

來源：3D打印世界