3D列印存在的「翹曲」問題被用於創建自我摺疊物體

廉價的3D印表機常常有一個稱為「翹曲」（warpage）的問題，其中由它們列印的物體在硬化時傾向於捲曲。然而，現在科學家們已經利用「翹曲」的力量來製造扁平物體，這些扁平物體在加熱時會自我摺疊成預定的3D形狀。

熔融沉積造型（FDM）3D印表機是最便宜的一種3D印表機，通過鋪設連續長絲熔融熱塑性塑料來建立物體。不幸的是，隨著塑料的冷卻和殘餘應力的減輕，它會收縮並因此變形。在助理教授Lining Yao的帶領下，卡內基梅隆大學的一個研究小組 開發了一種能利用這一現象的名為Thermorph的技術。它使用標準的FDM印表機製作平板，通過沉積兩種熱塑性材料 - 一種易彎曲，另一種耐翹曲。

基於用戶想要摺疊成品的形狀，定製軟體可以自動控制經向塑料在片材特定區域放置的速度，並在不同的地方控制兩種塑料沉積的順序。當產生的扁平剛性片被放入足夠使其軟化對的熱水中（但不足以使其實際熔化）時，它會在第一個塑料沉積更快的區域發生翹曲，導致它在這些地點 - 它被放置得越快，摺疊越多。摺疊的方向取決於兩種塑料放置的順序。

卡內基梅隆大學研究團隊成，自我摺疊平板材料的生產速度比固體3D產品更快、成本更低，而且運輸起來更容易。雖然迄今為止創建的物體相對較小，但該團隊相信該技術可以輕鬆擴展，從而創建簡單使用熱風槍「組裝」的扁平包裝產品。

「我們相信一般的演算法和現有的材料系統應該使我們能夠最終製造大型、強大的自我摺疊物體，例如椅子、船隻，甚至衛星。」實習生Jianzhe Gu表示。

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