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加入時間 「4D列印」讓假花動起來

中央廣播電台/楊昭彥 2016.01.28 00:00
3D列印是2015年的把戲了,何不增加時間這個維度,讓成品會隨著時間改變外形,變成4D列印?

探索新聞網(Discovery News)27日報導,美國哈佛大學(Harvard University)研究人員已在實驗室中製作出一種聚合物結構的花朵,當它像海綿一樣吸水之後,形狀就會如一朵真正的蘭花般改變。

儘管目前這朵會動的假花還只是實驗室產物,這項研究所應用的概念未來還可用在發展新型的防水、透氣智慧布料,甚至還可以為3D列印的人體器官製作新型的彈性支架。

研究作者、哈佛大學魏斯仿生工程研究所(Harvard University’s Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)教授路易斯(Jennifer Lewis)表示,「我們是受到植物呈現的複雜外形變化所啟發。」

路易斯及其同事已經可以用3D列印製作出可自行摺疊的結構體,他們也已經可以把3D列印的組織與血管結合,但這項「4D列印」計畫又多了一些複雜性。研究團隊想到可以使用「think jello」這種水凝膠複合材料(hydrogel composites),其中包含從木頭上取得的細胞膜質細纖維(cellulose fibril)。「think jello」這種複合材料也有類似於讓真正的植物能改變形狀的細小結構。

路易斯說,「它們(複合材料)對水有反應。一旦吸水,它們就會開始膨脹。」研究人員設定3D列印機,讓成品一部分的結構更硬,另一部分則更具彈性。這種彈性差異使得整朵花落到水中時,就會像真花一般彎曲或伸展。

這項研究已於本週刊登在「自然材料」(Nature Materials)期刊上。

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