首次將2D打印、折紙和化學法結合，幾秒鐘完成的3D物體制造法出現|總編輯圈點

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專門創建的軟件將輸入的3D模型轉換為可以打印的2D圖案。然后可以將打印件浸入熱水中，自行折疊成最終的3D 物體。圖片來源：鳴海浩也/東京大學

科技日報記者?張夢然

據日本東京大學官網最新報道，該校研究人員首次將2D打印、折紙和化學方法相結合，創造了一種實現快速制造3D物體而不會產生任何廢料的方法，新方法可使材料幾秒鐘內即完成自動折疊。

復雜物體的3D打印通常需要很長時間，因為打印過程必須鋪設大量的2D層來構建物體。該過程通常會浪費支撐未完成物體所需的大量材料。目前也存在一些使平面材料自折疊成3D形狀的新方法，但有耗時長的缺點。科學家希望使用最少數量的材料來緩解這些問題，即通過選擇材料中的某些特殊性能，允許它們在適當的條件下，自動折疊成復雜的3D形狀。

團隊此次發現了使用工具和材料來創建自折疊的對象。從本質上講，他們制作的其實是帶有折紙圖案的平板，這些圖案非常復雜，即使是熟練的折紙藝術家也需要幾個小時才能完成。但是憑借新開發的特殊工藝，幾秒鐘內材料變身復雜的3D形狀。

該技術利用一種特殊的噴墨打印機，將2D折紙設計打印到塑料片的兩面，塑料片會因加熱而收縮，但它使用的墨水卻不會收縮，干燥時可保持柔韌性。這一微妙的“差別”可在一側或另一側的墨水部分之間留出間隙，讓設計人員可控制紙張的某個部分的折疊方式。

與之前相比，研究團隊將輸出分辨率提高了1200倍，這意味著他們可以創建的設計不僅具有新穎性，而且還可以用于實際應用，在任何存在緊張的物流或存儲情況下發揮巨大作用。

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將2D打印、折紙和化學法結合，充分體現了科學家們融合多領域新舊技術的巧思。簡單來說，他們是將現有物體掃描成平面圖案，再通過加熱時材料基頁收縮、油墨則抵抗收縮的特性，找到墨水間的“空隙”進行折疊操作。很棒的一點是，由于預折疊的形狀是完全平坦的，因此該技術可以將現實中的物體轉換為2D，需要時再回到3D，譬如在災難重建領域，它可以將某些難以運輸的醫療物品折疊送達再釋放。

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