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折纸相信大家小时候都玩过,但是这一古老的艺术形式遇上3d技术会幻化出何种神奇呢?据南极熊了解,佐治亚理工学院土木与环境工程学院的研究人员通过融合折纸结构利用数字光处理(dlp)3d打印技术,一步成型制造出一个复杂紧凑的结构。此前,生产这种结构步骤繁琐,需要借助多种材料,然后还需要将小部件一个个组装起来。如今依靠研究人员研发出的整合系统,不仅可以一步成型生产,结构本身还具有更轻,更大延展性及更大韧性等特性。

这种折纸结构不仅可以承受更多重力,还能像手风琴那样重复多次折叠。“现在生产出的这个结构仅是整合系统可以生产复杂折纸结构的一个明证。这个系统有非常大的应用前景。”佐治亚理工学院土木与环境工程学院的glaucioh.paulino如此说。

2015年paulino教授首次对外展示的此种结构还是用纸和特殊的胶水制成的,现在他们成只用一种聚合物无需组装就可生产出这一结构了。

虽然3d打印有很多技术,最为大众熟悉的3d打印也已经有20多年的历史了,但是由于去除打印支持材料非常具有挑战性,直到今天3d打印这种复杂的中空折纸结构仍然都是一个难题。此外,很多3d打印材料无法做到像纸那样重复折叠。为解决这些问题,研究人员转向了数字光处理技术。通过该技术持续打印液态树脂层,然后通过紫外光固化硬化成型。

在过程中,研究人员还发现了一种新的树脂,固化后具有很强的硬度。“我们需要一种新材料,不仅柔软并且能够折叠数百次不会断裂。”研究人员称。

这种新型树脂还是折纸结构的细小铰链的关键。这些由更薄的树脂层制成的铰链使得折叠成为可能。目前研究人员利用数字光处理技术制造出了几个折纸结构,包括组成封闭管道的单个折纸单元以及这些封闭管道组成的复杂桥梁。研究人员将这些结构进行了测试,以证明其可以承受超过自身重量100倍的重力,同时也可以重复折叠不断裂。

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