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打个毛线啊 没错3D打印可以打印如发丝般的“毛发”了

来源:e键打印   发布时间:2016-07-13 10:13:24   浏览次数:714

打个毛线啊 没错3D打印可以打印如发丝般的“毛发”了

3D打印发展也有几十年了,从最初的笨重的机器,到现在已经有了功能强大的桌面级3D打印机;从最初的只能打印很粗糙的物件,到现在不输传统工业制造的精度;从最初的只是少部分人使用,到现在已经进入我们的生活从最初挤奶油式的堆叠技术,到现在的光固化技术,从最初的DIY模型玩物,到机械、生物、医学领域的实用技术,都体现着3D打印技术的不断进步。现在,人们对3D打印早已不再陌生了。最近,麻省理工媒体实验室(Media Lab)的研究人员们又为3D打印点开了新的技能树——他们让3D打印模型长出了毛。


通过这种新技术,他们能在平面和曲面上打印出各种长短、粗细和不同方向的毛刷状结构,3D打印模型也可以变得毛茸茸。这些纤细的毛发打印精度可以达到50微米,这与人的头发直径相仿。


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挑战纤细


为啥要打印这些毛?难道研究人们也在为日渐后移的发际线操心吗?当然,用它打印个假发也未尝不可,不过这可不是研究者真正的目标。挑战毛发,能够开拓出3D打印的新潜能。


像毛发这样精细结构的打印,其主要挑战其实并不在于3D打印机本身,而在于软件的限制。如果用传统的绘图工具给几千几万根纤毛一一建立模型,将会是一件非常费时费力的事情。为了解决这一问题,研究者们开发出了一种名为“Cilllia”的新软件,使用者可以在几分钟之内定义好几千根纤毛的角度、粗细、高度和密度,然后就可以打印出很多种带纤毛的平面和曲面物体。


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通过这种软件,可以轻松调整3D打印纤毛的参数


功能多多


打印出一堆毛能做什么?用它做刷子吗?事实上,对于这种结构精细的3D打印件来说,它实现的功能可远不止如此。

研究人员们通过打印高密度的纤毛,从而使两块相互独立的纤毛接触之后产生足够大的摩擦力,使之成为一种非常强劲的附着工具,就像我们平时使用的魔术贴。


当纤毛与竖直方向成30度角时,可以承受的拉力大概为8.4牛顿。相当于可以用来悬挂850克的物体,挂个钥匙之类的小物件完全没问题。


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此外,当这些纤毛遇到振动,能实现的效果就更加丰富了。比如说,将纤毛装在芭蕾舞小人模型的底部,再让音乐产生的振动带动它们在圆盘上“跳舞”:


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与此类似,研究人员还做了一个底部长着纤毛的来电提醒小风扇。将风扇放置在手机上,当手机振动时,风扇就会转动:


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如果再加上一个小麦克风来探测毛发的轻微振动,这些纤毛就又成了感知触摸的传感器。摸一摸下面这只3D打印的小兔子,LED灯就会亮起来:


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传送物体新方式


通过高度、角度和密度的精巧设定,这些3D打印的纤毛还能做到更多普通毛刷难以实现的事情——它们可以按预先设计好的轨道传动物品。在一个大型平板上打印设计好角度、高度的纤毛,将小物体放置在上面,然后通过轻轻振动平板,纤毛就能带动物体进行有规律的运动。


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不同方向的纤毛可以实现不同的运动轨迹。


通过这种方法,还可以实现不同重量硬币的分选,而且当晃动频率改变时,最终的分类也会有所改变。


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由此看来,让3D打印“打个毛”,也真是个相当不错的主意呢。


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事实上,3D打印机已经可以打印到纳米级别了,为了能使3D打印制品更加精美,德国的Nanoscribe公司推出了基于“直接激光写入”技术,利用三维微观在光敏材料的纳米级3D打印技术。这种非线性的光刻技术开辟了全新的扩展应用数字化生产。与立体光刻3D打印工艺不同的是,Nanoscribe公司专业的GT 3D打印机可以自由定义打印层的距离和制造在亚微米范围内的结构细节,令打印对象的表面光滑如镜。所以别说“打个毛”了,比毛更细更小的都可以打印。


本文部分内容来源于果壳空间

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