近日,來(lái)自紐約大學(xué)、比薩大學(xué)等的一群研究人員進(jìn)行了一次相當(dāng)基礎(chǔ)的研究,他們使用3D打印技術(shù)制造出了各種具有彈性屬性的3D微結(jié)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行了比較研究。參與該研究的人員包括Julian Panetta、Qingnan Zhou、Luigi Malomo、Nico Pietroni、Paolo Cignoni和Denis Zorin。
該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),使用同樣材料3D打印的不同紋理結(jié)構(gòu),其彈性變動(dòng)范圍非常大。其中最軟的結(jié)構(gòu)要比最硬的結(jié)構(gòu)軟上1000倍。這就為未來(lái)的設(shè)計(jì)師們帶來(lái)了很大的空間,使得他們能夠設(shè)計(jì)出特別的結(jié)構(gòu)以滿足特定的需要,比如可以用于建筑設(shè)計(jì),制造出既能承受足夠的負(fù)載不斷裂,而又能具有一定的彈性的建筑結(jié)構(gòu)。
在研究這些微結(jié)構(gòu)時(shí),科學(xué)家能夠創(chuàng)造出一些形式,它們不僅美觀,而且有趣的是,這些3D打印的材料是由一些平鋪的立方圖案構(gòu)成的,但是卻比其他的結(jié)構(gòu)軟得多,而且在3D打印時(shí)不需要任何支撐。
“使用一種拓?fù)浼有螤顑?yōu)化的組合式搜索,我們?cè)谝粋€(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)對(duì)由線條組成的、對(duì)稱的3D花紋進(jìn)行了搜索,獲得了一小組類似的結(jié)構(gòu)。”研究團(tuán)隊(duì)稱,“這些結(jié)構(gòu)只需要一臺(tái)單材料的3D打印機(jī)就可以打印出來(lái),不需要設(shè)置內(nèi)部支撐,可用于制造具有特定機(jī)械行為的對(duì)象”。
這其中的關(guān)鍵是找出如何將這些機(jī)械行為用于現(xiàn)實(shí)世界,使其具有一定的功用。這些材料在被施以不同類型的壓力時(shí)會(huì)發(fā)生變形。有些結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來(lái)的彈性讓人吃驚。
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