取代3D打印?荷蘭研發(fā)三維網(wǎng)格折疊技術(shù)

  3D打印格子有各種驚人的應(yīng)用，并越來越多地用于定制醫(yī)療植入物、輕量級工業(yè)零件等的生產(chǎn)。

  現(xiàn)在，荷蘭代爾夫特理工大學的一個研究小組已經(jīng)開發(fā)出了一種創(chuàng)建三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的新方法，它依賴于復雜的折疊技術(shù)，而不是3D打印。該團隊表示，其創(chuàng)新的方法可以提供比其實心3D打印對應(yīng)物更多功能的3D晶格結(jié)構(gòu)。

  由AmirZadpoor教授領(lǐng)導的研究小組表示，生產(chǎn)3D網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的新方法受折紙的啟發(fā)，折紙是日本將紙折成復雜形狀的藝術(shù)。

  然而，不同于傳統(tǒng)的折紙，折疊的3D結(jié)構(gòu)起始于使用先進的電子束納米光刻技術(shù)構(gòu)圖的平坦形狀，并且隨后可以折疊成具有復雜的內(nèi)部形狀的三維形狀-類似于3D打印的格子，但顯然具有更容易的訪問內(nèi)表面。

  據(jù)報道，這種改進的通道水平為格子提供了更大的功能，其可以被設(shè)計為滿足某些特性并且起超常材料的作用。折疊的3D結(jié)構(gòu)可以用于創(chuàng)建柔性電子器件，創(chuàng)建新的超材料以及開發(fā)具有組織再生特性的醫(yī)療植入物。

  Zadpoor說：“我們對3D打印格子結(jié)構(gòu)的內(nèi)部表面區(qū)域的訪問非常有限。自由形式的表面裝飾與格子形式的結(jié)合似乎是不可能的。但是受日本折紙藝術(shù)的啟發(fā)，我們已經(jīng)找到了一種方法，允許這種組合。”

  “我們提出了從最初的平坦狀態(tài)‘折疊’成格子結(jié)構(gòu)的不同尋常的方法。這種方法使我們能夠完全訪問將最終成為我們網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的整個表面。然后，我們可以使用現(xiàn)有的技術(shù)來裝飾表面。”

  Zadpoor補充說，研究團隊已經(jīng)將其折疊的3D格子分成三個不同的類別，每個類別都有一個獨特的折疊策略。與4D打印實踐不同，一些折疊的格子結(jié)構(gòu)集成了“自折疊機構(gòu)”，例如，當暴露于特定元件(如溫度變化)時，其允許平面圖案化材料自動折疊成其格子結(jié)構(gòu)。

  這項研究還表明，“自由形式的3D裝飾物如何應(yīng)用在分辨率為幾納米的平板表面上”。據(jù)悉，該研究結(jié)果最近發(fā)表在“科學進展”雜志上。