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4D打印出可同时变形变色的仿生章鱼新成果由吉林大学等揭示【热门新闻】

2022-11-23 来源:湘乡市农业机械网

6月28日,国际著名刊物《自然》在研究亮点栏目发表文章,报道了吉林大学与英国曼彻斯特大学的联合研究成果——仿生变形变色双响应4D打印。该项研究成果拓展了4D打印的内涵,为4D打印的更多应用提供了强有力的经验和技术支持。

2013年麻省理工学院提出了4D打印概念,即3D打印的结构能够在外部条件改变时,随着时间的推移其形状能够产生可编程的变化。4D打印概念提出后,引起了极大的关注,随即成为研究热点。然而,4D打印到目前仍然局限于形状、结构等几何特征的变化。

吉林大学王京春、刘庆萍、任雷(曼彻斯特大学)及其团队成员基于生物因应环境改变自身形状和色彩的行为,提出了可以同时改变形状和颜色的仿生变形变色双响应4D打印原理,运用形状记忆聚合物和感温变色材料,制备了可以变形变色的3D打印材料,开发了控形控性仿生3D打印技术,进而通过有效控制工艺参数和外激励条件,智能协调变形变色行为,实现了仿生可编程变形变色双响应4D打印。

运用这种技术,4D打印了可同时变形变色的仿生章鱼和仿生花朵。双响应4D打印的章鱼触须可以在温度变化时,以不同的速度伸展,并产生协调的颜色变化。4D打印的双响应仿生花朵可以在外界温度变化时开花、变色。

仿生变形变色双响应4D打印,有助于深化对仿生4D打印的认知,将助力人们运用仿生4D原理与技术,开拓增材制造更广阔的天地。

关于4D打印

所谓的4D打印,准确地说是一种能够自动变形的材料,只需特定条件(如温度、湿度等),不需要连接任何复杂的机电设备,就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。4D打印最关键是“智能材料”。4D打印是一种通过3D打印机,打印用变形材料的技术。

关于曼彻斯特大学

曼彻斯特大学(The University of Manchester),始建于1824年,是位于英国第二繁华城市曼彻斯特的世界著名综合研究型大学,享有百年美誉的英国顶尖精英老牌名校,英国著名的六所红砖大学之一,英国常春藤联盟罗素大学集团创始成员之一,也是英国最大的单一校址大学,历年最高世界排名为世界第26名。

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