新三维印刷方法创建形状移对象

佐治亚理工学院和其他两个机构的研究人员团队已开发一个新的三维印刷方法来创建可永久性地改变变成一系列的热响应的不同形状的对象。

团队，其中包括来自西安交通大学和设计 (SUTD) 与新加坡科技大学的研究人员在中国，由形状记忆聚合物与每个图层，设计不同的响应，当接触到热的印刷层创建对象。

“这种新方法大大简化了与增加的潜力，4-D 印刷机械编程后处理步骤直接纳入三维印刷过程中，”齐说︰ 杰瑞，教授在乔治 · w · 伍德拉夫机械工程学院在格鲁吉亚技术”这让高分辨率的三维打印的组件，通过计算机仿真，设计，三维打印，然后直接和迅速转化成新的永久配置简单加热”。

研究据报道 4 月 12 日，在科技的进步，美国科学进步协会出版的杂志。美国空军科学研究办公室、 美国国家科学基金会和新加坡国家研究基金会通过 SUTD 大势所趋中心资助这项工作。

他们开发的新的三维打印对象遵循该团队做了使用智能形状记忆聚合物 (SMPs)，有能力要记住一个形状，改变到另一个编程形状时均匀加热，以使对象沿铰链可以折自己的早期作品。

齐说:”该方法能够实现打印时间和节省材料达 90%，同时完全消除耗时的机械编程，从设计和制造系统工作流，”。

为了展示新进程的能力，团队制作了几个对象，可以弯曲或迅速扩大时浸在热水里 — — 包括模型的一朵花的花瓣弯曲像真正的雏菊回应阳光和格子形状的物体，可以扩大其原始大小的近八倍。

新加坡科技设计大学的博士后研究员镇丁说:”我们复合材料在室温有一个柔软的材料，但可以被编程为包含内部应力，而其他材料都僵了，”。 “我们使用计算模拟设计复合组件其中硬材料具有形状和防止程序内部应力释放的软材料三维打印后的大小。在加热时硬材料软化和允许的软的材料，以释放其应力成果，以及这产品形态的变化 — — 经常戏剧性 — —。

新的 4 D 对象可以使一系列新的产品功能，例如允许产品可堆叠平或航运用冷轧、 然后展开一次在使用中，研究人员说。最终的技术可以使组件能够对刺激，如温度、 湿度或光精确地计时打造空间结构、 部署医疗设备、 机器人、 玩具和其他结构的范围的方式作出反应。

马丁 · 邓恩在新加坡科技设计大学的教授，也是 SUTD 数字制造和设计中心的主任说:”这项工作的关键前提是 4 D 印刷的方法大大简化并允许的高分辨率、 复杂、 可重复编程的 3d 产品，创建”。”它承诺使无数的应用程序能跨越生物医学设备、 三维电子和消费类产品。它甚至打开一种新范式的大门在产品设计中，在组件的设计从一开始居住在服务过程中的多个配置。

这项研究被支持下授予 15RT0885 的空军科学研究办公室，由国家自然科学基金会奖 CMMI 1462894、 CMMI-1462895 和 EFRI-1435452，和 SUTD 数字制造和设计中心，由新加坡国家研究基金会支持。内容作者的责任，并不一定代表各主办机构的官方意见。