新3D打印材料可改变物体形状

想象一下,如果你有一件运动服,当你出汗的时候可以自动打开散热孔,而后在汗液干了之后就把它们关上呢?将来你也许能找到能做到这一点的装备,而且它或将使用了哈佛大学研究人员开发的材料 。
【新3D打印材料可改变物体形状】 来自John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS)的研究小组创造了一种3D可打印材料,这种材料可以“用可逆的形状记忆进行预先编程”,这种类似羊毛的材料可以记忆旧的形状,然后再变回原来的形状,或者在某种刺激作用下转化成不同的形状 。
神奇材料背后的秘密,在于一种在毛发和指甲中存在的蛋白质 —— 角蛋白(Keratin) 。科学家从回收的羊毛中提取了角蛋白,然后通过 3D 打印机将之塑成特定的形状 。
研究人员将一条角蛋白链塑造成弹簧状结构 。他们把其中的两个缠绕在一起,并用许多这样的“盘绕线圈”来组装大纤维 。当一个刺激物被施加到材料上或者它被拉伸时,这些结构物就会展开并重新排列 。它保持原来的磷酸钠状态,直到过氧化氢被触发 。
在一项测试中,研究人员对一片角蛋白进行了编程,使其永久形状为折纸星星 。他们把薄板浸入水中使其具有可塑性,然后把它卷成管子 。但当研究小组再次把那根管子放进水里时,它展开了,变成了折纸星星 。
研究人员认为这种材料有助于减少时尚行业的浪费 。他们建议,它可以用于真正的“均码”的衣服等 。SEAS博士后研究员、该材料论文的第一作者Luca Cera在一份新闻稿中说:“通过使用这种3D打印材料,并设置永久形状的两步工艺,可以制造出真正复杂的形状,其结构特征可低至微米级 。这使得这种材料适合从纺织到组织工程的广泛应用 。”

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