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神奇的3D打印:如何快速将一滴墨水变成一颗牙齿

2021-04-28

中国科学探险 2021年1期
关键词:界面结构研究

看过科幻电影《终结者2》的朋友对里面的液态金属机器人T-1000一定印象深刻。在电影中,T-1000的身体是由可还原记忆的液态金属构成,可以在液态和固态中自如转换,被破坏后能够自我还原,受伤或中弹后伤口还能够自动闭合,令人叹为观止!

艺术来源于生活,科幻就是人们对未来科技发展的一种幻想。看到如此神奇的机器人,很多科研工作者也坐不住了,有的想到研究液态金属,有的考虑将这种独特的“能力”运用于3D打印。你没看错,就是3D打印,那么如何进行应用呢?下面就为大家揭晓谜底。

单墨滴3D打印,又省材料又可靠

3D打印是一种以数字模型文件为基础,利用聚合物树脂、金属、陶瓷、纳米复合物等可打印材料,基于逐层打印的方式来构造三维立体结构的技术。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航空航天等多种领域应用广泛。

在众多3D打印技术中,基于光固化的连续3D打印技術已成为构造3D结构最有前途的方法之一。然而,相比于基于挤出成型的3D打印方法,其材料利用率较低,而且在连续3D打印过程中,液体树脂会不可避免地附着在固化结构的表面,其附着量会随着打印速度和粘度的增加而增加;同时,由于光散射的存在,导致非图案区中的树脂发生额外的固化,从而降低了打印的稳定性和精度。

为提高材料利用率及打印过程的稳定性,中科院化学所宋延林研究员课题组提出了一种单墨滴3D打印策略,利用界面操作方法就能制备出具有可控形貌的精细3D结构。……

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