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借鑒剪紙制造工藝可替代三維打印

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-01-10 21:39  瀏覽次數:0
摘 要:美國西北大學工程學院(Northwestern University)的研究人員從東方剪紙藝術獲得啟發,發明了一種制造工藝,可以造出微觀納米尺
 美國西北大學工程學院(Northwestern University)的研究人員從東方剪紙藝術獲得啟發,發明了一種制造工藝,可以造出微觀納米尺度下各種形狀的物體。
 
剪紙藝術(Kirigami)把紙張折疊后,經過一定的剪裁,展開后形成各種對稱的平面或立體圖案。這份研究借鑒了這種古老的藝術,無需使用三維打印,使用很薄的材料,經過電腦計算設計的剪裁,也可以造出各種復雜的結構。
 
2015年發布的一份研究已經利用剪紙藝術造出了一些結構,但都是封閉式的形狀。近期這份發表在《高級材料》(Advanced Materials)期刊上的研究,把這種方式應用到了微觀納米尺度的材料上。
 
研究人員先造出平面薄膜材料,然后按照設計在薄膜上進行剪裁。最后,薄膜材料在殘余應力的作用下,自動沿著剪裁的線條彎曲和翹起,形成立體結構。
 
這份研究公布的視頻里,展示造出了一個相對簡單的,如同叨紙牙一樣翹起的結構。
 
研究者表示,經過復雜的電腦軟件計算,配合顯微鏡下觀測剪裁,可以造出各種需要的結構,在空間光調制器、機翼氣流控制等方面有著很好的應用前景。
 
研究人員計劃設計出具有更多功能的結構,開發這種制造工藝在建筑、航空、環境工程等領域的用途。
 
 
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