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專門創(chuàng)建的軟件將輸入的3D模型轉(zhuǎn)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(xué)

科技日報記者?張夢然

據(jù)日本東京大學(xué)官網(wǎng)最新報道，該校研究人員首次將2D打印、折紙和化學(xué)方法相結(jié)合，創(chuàng)造了一種實現(xiàn)快速制造3D物體而不會產(chǎn)生任何廢料的方法，新方法可使材料幾秒鐘內(nèi)即完成自動折疊。

復(fù)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(shè)大量的2D層來構(gòu)建物體。該過程通常會浪費(fèi)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(diǎn)。科學(xué)家希望使用最少數(shù)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(dāng)?shù)臈l件下，自動折疊成復(fù)雜的3D形狀。

團(tuán)隊此次發(fā)現(xiàn)了使用工具和材料來創(chuàng)建自折疊的對象。從本質(zhì)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(fù)雜，即使是熟練的折紙藝術(shù)家也需要幾個小時才能完成。但是憑借新開發(fā)的特殊工藝，幾秒鐘內(nèi)材料變身復(fù)雜的3D形狀。

該技術(shù)利用一種特殊的噴墨打印機(jī)，將2D折紙設(shè)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(cè)或另一側(cè)的墨水部分之間留出間隙，讓設(shè)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(tuán)隊將輸出分辨率提高了1200倍，這意味著他們可以創(chuàng)建的設(shè)計不僅具有新穎性，而且還可以用于實際應(yīng)用，在任何存在緊張的物流或存儲情況下發(fā)揮巨大作用。

總編輯圈點(diǎn)

將2D打印、折紙和化學(xué)法結(jié)合，充分體現(xiàn)了科學(xué)家們?nèi)诤隙囝I(lǐng)域新舊技術(shù)的巧思。簡單來說，他們是將現(xiàn)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(jìn)行折疊操作。很棒的一點(diǎn)是，由于預(yù)折疊的形狀是完全平坦的，因此該技術(shù)可以將現(xiàn)實中的物體轉(zhuǎn)換為2D，需要時再回到3D，譬如在災(zāi)難重建領(lǐng)域，它可以將某些難以運(yùn)輸?shù)尼t(yī)療物品折疊送達(dá)再釋放。

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