2015年6月11日
研究人员在麻省理工学院已经开发了一种创新的3D打印方法,可以生产具有通过挤压可控制的表面纹理的软材料。欧洲杯足球竞彩
由3-D打印机生产的聚合物材料包括柔软,柔性的材料(透明或较轻的音调),用硬材料(黑色)嵌入了预定的排列。欧洲杯猜球平台当材料被压缩时,其表面会以由硬粒子确定的模式颠簸。欧洲杯猜球平台照片:Felice Frankel
可以产生不同类型的纹理,包括颠簸,脊,复杂或光滑的纹理。这项研究的发现可能导致开发具有动态可控制和可逆的表面特性的新材料。欧洲杯足球竞彩
该团队使用了由两种不同的聚合物组成的材料,这些聚合物具有不同的刚度。他们将更多的刚性颗粒嵌入了更灵活的聚合物中。欧洲杯猜球平台当将这种软材料挤压时,其表面变成了一个模式,该图案取决于更刚性嵌入的颗粒的形状以及每个颗粒之间的距离。欧洲杯猜球平台当挤压停止并释放材料时,它恢复了原始形式。
麻省理工学院研究生马克·古塔格(Mark Guttag)和目前在哥伦比亚大学工程院长玛丽·博伊斯(Mary Boyce),也曾在麻省理工学院(MIT)的机械工程学教授,他合着了这项研究。
根据颗粒的排列,使用相同数量的压缩,您可以沿着表面获得不同的表面地形,包括欧洲杯猜球平台脊和颠簸。
马克·古塔格(Mark Guttag),麻省理工学院
本系统可以产生重复性的折痕或颠簸的简单模式。此功能可以帮助修改物体的反射率或空气动力学抗性。硬粒子分布的特定排列可以帮助产生非常复杂的表面纹理。在生物学或化学探测器中,可以通过创建可能由特定表面纹理产生的微流体通道来控制液体运动。
具有这样设计的设备将具有倾斜但光滑的表面,这甚至可以使流体在其表面上流动。另外,可以在需要时诱导凹陷和升高部分,这将分离液体流量。
表面纹理在众多应用中起着重要作用。它们用于控制液体的湍流和运动,控制有机体在表面上积聚,制造表面以吸引水或排斥水,以及用于伪装应用。
可以用多种方法产生没有不同表面的固定图案。但是,可变的不均匀纹理为伪装和减少拖动应用提供了额外的好处。
以前的技术没有提供可比的灵活性来动态和本地可调和可逆的表面变化。
马克·古塔格(Mark Guttag),麻省理工学院
Guttag说,由于系统是“所有几何驱动的”,基于具有不同灵活性程度的材料的形状和间距,“可以将其缩放到所有不同尺寸,并且相同的原理应该起作用。”欧洲杯足球竞彩
研究人员在本研究中使用身体压力控制了质地。同样,可以使用湿度或温度,或应用电荷或其他此类外部刺激来修饰材料。欧洲杯足球竞彩
可以通过使用细长的嵌入式颗粒来产生不对称的表面纹理。欧洲杯猜球平台可以使用此方法创建一个方向滑动但在另一个方向上表现出高摩擦的表面。这将有助于控制任何事物在纹理表面上移动的方式。
研究人员最初使用了计算机模拟,然后制作了模型的3D打印版本。发现在软打印材料中产生的仿真和实际表面图案非常匹配。欧洲杯足球竞彩
这项研究已在《高级功能材料》杂志上发表。欧洲杯足球竞彩