弗吉尼亚理工大学开发出新的微型多材料3D打印方法‘BOB博鱼’

近日，弗吉尼亚理工大学的一个研究小组研发出有了一种新的微型3D打印机方法，它用于原位树脂混合和机器人技术，以3D方式打印机具备编程刚性的多种材料，而会不存在交叉污染等任何特性。研究人员称之为他们使用构建树脂传输的多材料可编程增材生产新方法，速度比普通的技术慢5倍，它可以用作各种有所不同的应用于，例如致动、飞机机翼结构、人造肌肉、柔性装甲、微型机器人等等。

向一个方向剪切普通材料意味著它不会在另一个方向膨胀。但是，弗吉尼亚理工大学取得专利的多材料工艺和设计使得可以在建筑物中创立特定的模量（弹性）产于，从而容许在整个材料体内展开程序化膨胀或收缩，这被称作编程变形。

弗吉尼亚理工大学工程学院机械工程助理教授、Macromolecules创意研究院的成员Xiaoyu“Rayne”Zheng说明说道，这种新的微型生产系统也可以升级至厘米级……甚至多达这个水平。“我们用于这种新技术来创立具备编程刚性的材料。基本上，您可以编程3D模型产于的方位。

通过编程，我们可以构建变形能力-在有所不同的方向上弯曲和变形。”Zheng说明道。

“该技术是一种基于机器人的增材生产，一种构建流体系统，可以让我们获取有所不同的墨水（树脂）作为原料。这个过程也是自我洗手的，因此墨水之间会再次发生交叉污染。”此前，Zheng先生曾在纳米级的3D打印机领域工作过。

他回应，3D打印机期望需要超过一个可以用于多种材料展开3D打印机功能设备的水平，而需要倚赖过多的额外结构，如焊、工装、堆砌和组装。“构建这一目标必须我们将一系列有所不同特性的材料放进一个平台并连接起来，”Zheng说明道。“材料设计维度的减少使我们需要在不转变材料的三维微观结构的情况下构建胜向、相反零变形突发事件。

”据报，该团队刚在科学报告杂志上公开发表了一篇关于他们创意的新型微型3D打印机方法的论文。这种新方法用于机器人材料洗手系统，以便转换有所不同模量的材料而会引发任何交叉污染；现场树脂混合、运送和互相交换也是新技术的特色。

与具备类似于基材的传统3D打印机材料忽略，多材料超强材料具备有所不同的刚性，例如，在3D晶格框架中仍然薄弱到坚硬的弹性体。这意味著是对当前3D打印机方法的一种转变，在将简单的三维体系结构与微米级分辨率融合用于时，其功能有可能受限。“我们设想这些可编程变形材料概念将在定向突发事件缩放、致动、柔性电子器件以及具备自定义刚性和韧性的轻量级超强材料设计中寻找应用于。

通过较慢生产产于在微晶格结构内的有所不同材料成分获取的新材料设计空间，修筑了具备大的刚性变化的多材料3D打印机的新维度。”Zheng说道。

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