Токийские исследователи демонстрируют самостоятельность без посторонней помощи

Поделиться этой статьей

Группа из факультета электротехники и информационных систем Токийского университета недавно опубликовала статью о своем методе 4D-печати самоскладывающихся структур оригами с высоким разрешением. Их метод сочетает в себе 4D-печать, оригами и химию для создания объектов, разрешение которых в 1200 раз выше, чем у 4D-отпечатков методом плавного осаждения (FDM). Этот процесс потенциально может быть использован во многих приложениях и, возможно, даже станет способом доставки вашей футболки Zara в будущем.

4D-печать существует уже 10 лет и представляет собой процесс 3D-печати материала, который может двигаться, когда после печати применяется такой раздражитель, как тепло, свет или электричество. Эта технология активно исследуется для использования в строительстве, армии и освоении космоса и может изменить правила игры в 3D-печати. Однако, как и все технологии, 4D-печать также имеет свои ограничения, одним из которых является самоскладывание без посторонней помощи.

Группа из Токийского университета под руководством доцента Кои Наруми попыталась решить эту проблему и изучить способы использования тесселяций для ускорения процесса самосвертывания. Идея группы заключалась в печати двумерных рисунков на термоусадочном листе с использованием имеющихся в продаже УФ-струйных чернил и принтеров. После печати термоусадочную пленку нагревали водой, и лист самопроизвольно принимал желаемую форму. На основе построенных мозаик можно с помощью моделирования спрогнозировать напряжения и деформации и спроектировать их таким образом, чтобы придать им желаемую форму.

Изображение процесса самоскладывания букета, напечатанного на 4D-принтере. (Изображение предоставлено ACM Transactions on Graphics)

Группа говорит, что их самой большой проблемой был поиск подходящего оборудования и чернил для этого процесса. Методом проб и ошибок они в конечном итоге остановились на Mimaki UJF-6042 MKII в качестве УФ-принтера, Mimaki LUS150 (CMYK+Белый), LH-100 (прозрачный) и PR-200 (праймер) в качестве УФ-чернил, а также Hakko Shrink. В качестве термоусадочных пленок используются пленка 841-02 и Vilene Iron Shrink Sheet OR-30N. Благодаря этому выбору группа улучшила разрешение в 1200 раз по сравнению со стандартной 4D-печатью FDM и осуществила процесс изменения формы быстрее и с меньшим участием человека, чем показали предыдущие исследования.

Команда Наруми также продемонстрировала потенциальные возможности конечного использования своей технологии, представив 5 различных демонстраций: шляпу, куртку, букет цветов, корабль в бутылке и конверт. В будущем, по словам команды, они хотели бы изучить другие функциональные материалы, такие как проводящие или магнитные чернила, и попытаться добиться более гладких поверхностей с помощью этой техники.

В целом, это отличное дополнение к сообществу 4D-печати. Команда Наруми смогла найти решение проблемы, которая широко распространена в этой области и может быть использована во многих отраслях, таких как мода, исследование космоса и медицина. Я определенно вижу, как это объединяется с другими усилиями в области 4D-печати, и учитывая тот большой интерес, который наблюдался к 4D-печати за последнее десятилетие, мы уверены, что исследования в этой области будут продолжать процветать.

Будьте в курсе всех последних новостей индустрии 3D-печати и получайте информацию и предложения от сторонних поставщиков.

Поделиться этой статьей

MMX 2023: Америка развивается вместе с индустрией 3D-печати

Партнер Agile Space и 6K Additive продвигает космические технологии с помощью 3D-печати из суперсплава

3D-дизайн

3D-печатное искусство

3D-печатная еда

3D-печатное оружие

Два амбициозных студента программы аэрокосмических инженерных наук Университета Колорадо (CU) Закари Лесан и Патрик Уотсон объединились с гигантами отрасли, от Velo3D до CFturbo...

В сегодняшнем выпуске новостей 3D-печати мы расскажем вам о наградах, полученных компанией 3D-печати, партнерстве в области вольфрамового порошка, 3D-печатном дизайне интерьера автомобиля и 3D-печати...