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        4D打印可能導(dǎo)致小型可植入的醫(yī)療設(shè)備
        
			
        
				2019-03-24 14:16:08
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        羅格斯大學(xué) - 新不倫瑞克大學(xué)的工程師們報告說，采用4D打印技術(shù)可以生產(chǎn)出柔韌，輕質(zhì)的材料，這些材料可以生產(chǎn)小型植入式生物醫(yī)學(xué)設(shè)備，以及其他應(yīng)用。他們的研究(“4D Printing Reconfigurable，Deployable and Mechanically Tunable Metamaterials”)出現(xiàn)在Materials Horizo??ns中。
        

        4D打印可能導(dǎo)致小型可植入的醫(yī)療設(shè)備
        

        “機械超材料的外來特性來自微結(jié)構(gòu)元素的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然而，一旦制造出來，超材料就具有固定的特性而沒有適應(yīng)和調(diào)整的能力。在這里，我們展示了通過4D打印創(chuàng)建的幾何可重構(gòu)，功能可部署和機械可調(diào)的輕量級超材料。使用數(shù)字微型3D打印和形狀記憶聚合物，可以實現(xiàn)超材料的剛度，幾何形狀和功能的顯著和可逆的變化，“研究者寫道。
        

        3D打印(也稱為增材制造)通過逐層構(gòu)建數(shù)字藍(lán)圖將物理對象轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢韺ο蟆?D打印基于這項技術(shù)，有一個很大的區(qū)別：它使用特殊材料和復(fù)雜的設(shè)計來打印物體，這些物體在環(huán)境條件下會改變形狀，例如溫度作為觸發(fā)器，資深作者Howon Lee博士，助理教授機械和航空航天工程系。時間是允許它們變形為新形狀的第四維度。
        

        “我們相信材料科學(xué)，機械和3D打印的這種前所未有的相互作用將為各種令人興奮的應(yīng)用創(chuàng)造新的途徑，這些應(yīng)用將改善技術(shù)，健康，安全和生活質(zhì)量，”Lee說。
        

        工程師們創(chuàng)造了一種新的“超材料”材料，這種材料經(jīng)過精心設(shè)計，具有在自然界中找不到的不尋常和違反直覺的特性。
        

        以前，超材料的形狀和性質(zhì)一旦制造就不可逆轉(zhuǎn)。但是羅格斯大學(xué)的工程師可以用熱量調(diào)整他們的塑料材料，因此它們在被擊打時會保持剛性，或者像海綿一樣變軟以吸收震動。
        

        在室溫(73°F)和194°F之間的溫度下，剛度可以調(diào)節(jié)100倍以上，可以很好地控制減震。材料可以重新成形以用于各種目的。它們可以暫時轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏巫冃蔚男螤?，然后在加熱時根據(jù)需要恢復(fù)其原始形狀。
        

        Lee說，插入或植入人體進行診斷或治療的微小裝置可以暫時變得柔軟和靈活，以便進入體內(nèi)進行微創(chuàng)和較少的疼痛。
        
			

			
          
        
			
        
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