【半岛平台官网】新时代？哈佛研发出新3D打印技术

哈佛大学怀斯生物灵感工程学院和约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）共同开发了一种称作多材料多燃烧室3－D（MM3D）打印机的新技术，该技术用于高速压力阀来构建较慢，倒数，以及多达八种有所不同打印机材料之间的无缝转换，用于从单个燃烧室到大型多燃烧室阵列的打印头，大大大于现有3D打印机创立简单的形状所需的时间。这些3－D打印头本身是用于3－D打印机生产的，因此可以较慢自定义。每个燃烧室每秒可以转换材料的速度高达50次，比眼睛能看见的速度还要慢。怀斯研究所研究员MarkSkylar－Scott博士说道：“当用于传统的基于断裂的3－D打印机打印机对象时，打印机对象所需的时间与对象的长度成正比，因为打印机燃烧室必需沿三个维度移动，而某种程度是一个维度。

MM3D将多燃烧室阵列与需要在多种墨水之间较慢转换的功能有效地避免了转换打印头所浪费的时间，并有助将图形定律从立方增大到线性，因此您可以更慢地打印机多材料的周期性3D对象。”MM3D打印机较慢转换墨水的关键是打印头内的一系列Y形相连，里面多个墨水地下通道在一个输入燃烧室处汇入在一起。燃烧室的形状，打印机压力和墨水粘度都经过准确计算出来和调整，因此，当压力产生到连接点的一个“机械臂”上时，流到这只机械臂的墨水会使另一只机械臂上的静态墨水脱出，这可以避免墨水混合并维持打印机对象的质量。

通过用于一组较慢气动阀操作者打印头，这种单向流动特性可以较慢装配从每个燃烧室倒数流入的多材料细丝，结构出有3－D多材料零件。约翰·保尔森工程与应用科学学院JochenMueller博士说道：“人们还可以精彩地将具备有所不同特性的材料构建在一起，以创立像折纸一样的架构或同时包括刚性和柔性元素的软机器人。”为了证明他们的技术，研究人员打印机了三浦折纸结构，该结构由刚性的“面板”部分与高度柔性的“铰链”部分相连而出。以前建构这种结构的方法必须手动将它们装配在一起，构成填充的层－MM3D打印头需要通过用于八个燃烧室倒数吸管两种交错的环氧树脂墨水，一步一步地打印机整个对象，这些墨水的刚性差距四个数量级。

铰链在告终之前遭受了1000多个拉链循环，这指出打印机过程中刚性和柔性材料之间构建了高质量的切换。MM3D打印机还可用作创立更加简单的对象，还包括致动机器人。该研究小组设计并打印了一种由刚性和软弹性体构成的坚硬机器人，形状类似于千足虫，其中还包括嵌入式气动地下通道，这些地下通道使坚硬的“肌肉”被真空依序传输，从而使机器人“行驶”。该机器人需要以每秒近半英寸的速度移动，同时支撑的重量是其自身重量的八倍，并且可以与其他机器人相连以支撑更加轻的阻抗。

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