浙江紹興墻體廣告 一層薄薄的液體，在投影儀下經(jīng)受光照固化幾秒鐘后，就成為一片塑料。再投進(jìn)熔化的蠟里，幾分鐘以內(nèi)，就能“長(zhǎng)”成一朵形狀雜亂的蠟質(zhì)玉蘭花。
這一美妙的改變發(fā)生在
浙江大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，有關(guān)論文日前宣布在聞名世界學(xué)術(shù)期刊《領(lǐng)先資料》上。
國(guó)家“千人方案”當(dāng)選者、浙大化學(xué)工程與生物工程學(xué)院謝濤教授通知記者，資料從二維平面迅速變形為三維形狀的秘密，就在那光照的幾秒鐘里。這層液體是一 種光固化樹脂，投影儀的光照經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，在極短的時(shí)刻里使這層樹脂的每一個(gè)像素點(diǎn)都取得不一樣的光固化構(gòu)造，使之成為塑料，就好像把玉蘭花的“圖紙”用光 “雕琢”在上面。不一樣的光固化構(gòu)造，致使各像素點(diǎn)和熔化白臘結(jié)合的程度不一樣，塑料就按照“圖紙”所制作的那樣，精確地變形為花朵。
光固化資料在咱們的平時(shí)生活中并不鮮見(jiàn)。如補(bǔ)牙時(shí)常用的光固化樹脂，在齲齒窟窿里填充時(shí)是軟乎乎的，隨后用紫外光一照，就成為硬的固體。謝濤介紹，選取 不一樣的光固化資料，就能與不一樣的液體相結(jié)合，如某些資料經(jīng)光照耀后投入水中，便能夠構(gòu)成相應(yīng)形狀的水凝膠。光的“雕琢”是經(jīng)過(guò)其灰度改變完結(jié)的，背面是一 套雜亂的力學(xué)計(jì)算。如今，不一樣形狀的“圖紙”已經(jīng)成為一個(gè)個(gè)二維碼，計(jì)算機(jī)讀取后，就能調(diào)節(jié)投影儀射出的光。
謝濤團(tuán)隊(duì)研制的這種多維制作新方法，有望在某些使用場(chǎng)景替代現(xiàn)有的3D打印技能。3D打印被普遍以為能大大影響將來(lái)的工業(yè)制作。
“其最大的優(yōu)勢(shì)即是超迅速。光照時(shí)刻少于30秒，乃至僅需4秒，室溫下放在水里，數(shù)分鐘就能變構(gòu)成三維形狀?！敝x濤說(shuō)。相比之下，逐層增材的3D打印完結(jié)相同的制作最少需求數(shù)十分鐘，特別是豎直方向上，打印特別耗時(shí)。
謝濤以為，這項(xiàng)新發(fā)明提示大家，并不是只靠層層打印才干取得多維構(gòu)造。實(shí)際上，資料自身的形變，就能帶來(lái)多維構(gòu)造?！氨确绞?a href="http://teknodron.com/friend" target="_blank" style="font-family:'宋體';">
墻壁或木質(zhì)地板，受潮后會(huì)興起，這即是一種翹曲致使的三維構(gòu)造?！?br /> 以那朵幾分鐘內(nèi)長(zhǎng)成蠟質(zhì)的玉蘭花為內(nèi)模，再用別的耐火資料做成外范，隨后將內(nèi)模熔化，得到一個(gè)形狀雜亂的空腔鑄范，澆入液態(tài)金屬，待冷卻后敲掉鑄范，一 朵金屬材質(zhì)的玉蘭花就鑄造好了——這種鑄造技術(shù)被稱為“失蠟法”，至今還使用于藝術(shù)鑄件的制作中。謝濤表明，將超迅速多維制作的新方法用于改進(jìn)失蠟法工 藝，將極大進(jìn)步蠟質(zhì)內(nèi)模的制作功率，是這一新技能有望很快完結(jié)產(chǎn)業(yè)化的一大方向。
謝濤團(tuán)隊(duì)這些年致力于研究多功能高分子資料，曾研制出可回憶雜亂形狀的新式塑料、可主動(dòng)掉落的“壁虎膠”等資料，從生物醫(yī)學(xué)到領(lǐng)先制作，這些變形資料有 著廣泛的使用遠(yuǎn)景。充溢變形的植物界特別招引這群科學(xué)家:向日葵能跟著太陽(yáng)光滾動(dòng)，捕蠅草能感觸觸覺(jué)并迅速閉合，這些自然現(xiàn)象啟示大家去設(shè)計(jì)各種美妙的材 料變形做法。一起，植物的變形總是有其目的性，這又啟示大家去發(fā)現(xiàn)變形資料多種多樣的用處。
