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3D打印连“毛发”都能打了,还有什么不可以!

2016-08-09 14:50:45文章来源:中国3D打印网
现在,人们对3D打印早已不再陌生了,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。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。

3D打印连“毛”都能打了?

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。

3D打印连“毛”都能打了?

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。

3D打印连“毛”都能打了?

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”:

 

3D打印连“毛”都能打了?

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:

3D打印连“毛”都能打了?

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:

3D打印连“毛”都能打了?

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。

3D打印连“毛”都能打了?

不同方向的纤毛可以实现不同的运动轨迹。图片来自:tangible.media.mit.edu

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。

3D打印连“毛”都能打了?

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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