4D打印:百变生物材料

3D打印方兴未艾,来自麻省理工大学建筑学系的蒂比茨(SkylarTibbits)便在今年美国TED(技术、娱乐、设计)大会上提出了“4D打印”的概念。他将一根带有关节的3D打印复合材料长绳扔进水中,长绳便如变形金刚般神奇地自动变形为事先设计好的形状。为3D打印的物体添加“时间”纬度,让物体变得拥有“记忆功能”,从而在特定条件刺激下可以自动组装为预先设定的形态,这便被称为“4D打印”。人们希望这一“自动组装”的技术未来可以改变制造业。 “实现4D打印的关键在于运用带有记忆功能的材料,”深圳光华伟业实业有限公司董事长杨义浒说,“目前我们正与合作伙伴共同开发带有记忆功能的生物心脏支架。”在杨义浒看来,4D打印在医学领域中的应用更具实际价值。传统的心脏支架通常由记忆金属制成,在通过血管被置入设定的位置后,自动撑开承担扩张血管通道的使命。然而,金属支架的问题在于无法降解。也就是说,除非人为将支架取出,它将永远留在体内,由此带来的......阅读全文

4D打印:-百变生物材料

  3D打印方兴未艾,来自麻省理工大学建筑学系的蒂比茨(SkylarTibbits)便在今年美国TED(技术、娱乐、设计)大会上提出了“4D打印”的概念。他将一根带有关节的3D打印复合材料长绳扔进水中,长绳便如变形金刚般神奇地自动变形为事先设计好的形状。为3D打印的物体添加“时间”纬度,让物体变得拥

连续纤维复合材料4D打印取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505013.shtm4D打印结构能够在外界刺激下产生可编程的形状及性能变化,因而在航空航天、软体机器人、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。然而,当前的4D打印结构通常无法兼顾大变形能力和力学承载能力,无法

科学家最新研制4D打印材料-能够变形自组装

  据国外媒体报道,目前,美国麻省理工学院的研究人员正在研制一种“4D打印技术”,能够将宏观等级3D打印材料按照预编程序自组装成为确定结构和外型。 最新研制的4D打印材料能够变形自组装   这项技术将潜在改变建筑和制造业,更容易地建造环境空间,例如构造太空基础设施,太空的恶劣气候状况将

新研究实现多材料高精度4D打印多彩结构色

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510330.shtm

麻省理工推4D打印技术-PVC树脂为关键材料

  近日在美国加州举办的TED大会上,麻省理工学院自动化实验室介绍了4D打印新技术。   据介绍,与3D打印相比,第四个D(维度)指的是时间。即在运用原有3D的打印技术的基础上,打印材质本身会伴随着时间而发生形状的改变。   从麻省理工学院的介绍中发现,复合材料是通过Auto

随意变形4D打印智能材料能随温度改变性质形状

  美国罗格斯大学—新不伦瑞克工程师创造了一种柔性轻质材料,经4D打印后的材料可用于飞机和无人机的机翼、柔软机器人、微型植入式生物医疗装置等,能更好地实现减震和变形。相关成果发表在最近一期《材料视界》杂志中。  3D打印也被称为增材制造,可通过逐层打印的方式,将预先构建的数字蓝图转变为物体。  基于

首个4D打印软体机器人!

意大利研究人员创造了一种新颖的4D打印的可生物降解的软体机器人,其形状像一颗种子,能随着湿度的变化而改变形状,并能在土壤中航行。该设备作为监测环境的一种新方式具有很大的潜力。4D打印是使用3D打印技术来创造能够对环境因素(如光线和温度)做出反应而改变其形状或属性的物体的过程。此前,该技术已被用于创建

瑞士4D打印技术研发取得进展

  目前3D打印技术已经非常普及,而4D打印就是在三个维度的立体空间中进行的3D打印再增加一个时间维度,使打印的物体能够随时间的延续按照预先设计的要求发生外型和结构的变化,最终形成所需要的物体。4D打印技术属于世界最前沿,目前世界上只有为数不多的科研团队在进行前瞻性研究,瑞士苏黎世联邦理工大学工程设

瑞士4D打印技术研发取得进展

   目前3D打印技术已经非常普及,而4D打印就是在三个维度的立体空间中进行的3D打印再增加一个时间维度,使打印的物体能够随时间的延续按照预先设计的要求发生外型和结构的变化,最终形成所需要的物体。4D打印技术属于世界最前沿,目前世界上只有为数不多的科研团队在进行前瞻性研究,瑞士苏黎世联邦理工大学工程

科学家首次实现陶瓷4D打印

  近日发表在新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示,中国香港城市大学吕坚教授研究组首次实现了陶瓷4D打印。这种新技术有望应用于太空探索、电子产品和航空发动机制造等领域。  4D打印,就是在3D打印基础上增加了时间维度。4D打印直接将设计内置到物料当中,让材料在设定的时间自动变形为所需要的形状,且可

新策略可精确控制光固化材料的磷光特性和4D打印过程

  华东理工大学教授马骧团队提出了一种将磷光分子引入光固化材料以实现实时可视化监测的策略,通过调控磷光分子的种类和比例,可以实现对材料磷光特性和4D打印过程的精确控制,为光固化材料和4D打印技术的发展提供了新的思路和方法。5月5日,相关研究发表于《自然-通讯》。  近年来,光固化材料因其快速固化、高

可重构4D打印领域取得新进展

近日,南方科技大学机械与能源工程系教授葛锜团队在可重构4D打印技术领域取得重要进展,相关成果发表在《先进科学》上。4D打印作为新兴跨学科前沿研究领域,已成为国内外热点研究方向之一。形状记忆聚合物(Shape Memory Polymers,SMPs)因较高的模量已被广泛用于4D打印。然而,大多数用于

4D打印助力静脉血栓栓塞症治疗

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494356.shtm近日,兰州大学第二医院副教授周栋团队和中国科学院兰州化物所研究员张耀明团队共同完成的研究成果《基于聚癸二酸甘油酯丙烯酸酯-甲基丙烯酸羟乙酯(PGSA-HEMA)共聚物4D打印形状记忆下

可重构4D打印领域取得新进展

近日,南方科技大学机械与能源工程系教授葛锜团队在可重构4D打印技术领域取得重要进展,相关成果发表在《先进科学》上。4D打印作为新兴跨学科前沿研究领域,已成为国内外热点研究方向之一。形状记忆聚合物(Shape Memory Polymers,SMPs)因较高的模量已被广泛用于4D打印。然而,大多数用于

宁波材料所聚乳酸/生物质复合材料研究获系列进展

   由于聚乳酸相对于石油基塑料具有优异的生物可降解性,使其能够在一次性注塑、发泡和吹膜领域大规模替代石油基塑料来解决日益严重的“白色污染”问题,目前已经得到全世界的大力推广。鉴于此,我国近年来也在相关领域颁布了相应的法律法规禁止非降解一次性塑料如PP、PE和PS的使用。针对聚乳酸存在的耐热性差、价

揭秘4D打印:自动组装-灵感来自生物自我复制

  随着科技的发展,3D打印让人们可以轻松完成对于想象中物体的制作。比如说,你可以利用3D打印机“打”出一个飞机模型。但你听说过4D打印吗?和3D相比,这种更高级的技术除了有“长宽高”这些立体的三维结构,还增加了一个所谓的“时间线”。一旦它进入现实生活,很多科幻电影里才有的场面就会出现在你的面前。 

4D打印封堵器造福心脏房间隔缺损疾病

  针对心血管内科常见的房间隔缺损疾病,能不能设计出一种生物可降解、组织相容性好、并发症少,且在心脏“漏洞”修补完毕之后即可自动消失的封堵装置,以替代传统的金属封堵器?近日,由哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所冷劲松教授课题组,在国际权威期刊《先进功能材料》上发表的一篇题为《4D打印可生物降

4D打印:从自组装家具到抗癌机器人

  3D 打印是一个很热的话题。对于消费者来说,3D 打印的一大好处就是个性化的设计。不过,在我们期待 3D 打印普及的时候,科学家们已经开始了新的探索。今年 2 月,在洛杉矶举办的 TED 大会上,MIT 自组装实验室的计算机科学家 Skylar Tibbits 提出了 4D 打印的概念。BBC

新技术:中国香港科研团队首次实现陶瓷4D打印

  近日,发表在新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示,中国香港城市大学吕坚教授研究组首次实现了陶瓷4D打印。这种新技术有望应用于太空探索、航空发动机制造和电子产品等领域。   4D打印,是在3D打印基础上增加了时间维度。4D打印直接将设计内置到物料当中,让材料在设定的时间自动变形为所需要的形状

计算机辅助4D打印乳房重建术首获成功

  6月6日,曾经备受乳腺癌困扰的28岁陕西籍女子张雪经西安第四军医大学西京医院复查,结果确认:其乳房外形良好,植入物与自体组织相容性好。经科技查新显示,该计算机辅助4D打印生物可降解材料填充物乳房重建手术为世界首例。  2016年8月,四医大西京医院甲乳血管外科张聚良教授团队联合西安交大机械制造系

4D打印双重刺激响应海藻酸钠水凝胶研究获进展

  刺激响应性水凝胶具有优异的生物相容性,并可感知外界刺激并做出响应,在生物医学领域具有较好的应用前景。目前,刺激响应性水凝胶依然存在机械性能差、响应性单一等缺点。因此,制备机械性能优异、多重刺激响应性水凝胶材料尤为重要。  近日,中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心研究员王齐华、

聚乳酸微发泡材料开发中取得阶段性进展

  能源短缺和环境污染是制约中国经济、社会可持续发展的关键问题。石油基聚合物发泡材料的广泛使用已经在全世界范围内引发了“白色污染”问题,开发具有环境降解能力的生物基发泡材料,既能减轻人类对石油资源的过分依赖,又能缓解石油基塑料给生态环境带来的压力,制备生物基聚合物发泡材料已经引起了国内外学术界和工业

专家呼吁大力发展生物质降解材料——聚乳酸(PLA)

  一种可降解的创新时代生物质材料—聚乳酸(PLA)的广泛使用,将不仅有效缓解“石油危机”带来的对资源的依赖,也将彻底根治有环境“顽疾”之称的“白色污染”。同济大学教授、博士生导师、著名高分子材料专家任杰呼吁我国应大力提倡,促进聚乳酸行业快速发展。   聚乳酸是一种热塑性脂肪族聚酯。生产聚乳酸所需

聚乳酸的用途

4.1 聚乳酸的性能聚乳酸最突出的优点是生物可降解性。聚乳酸的基本原料乳酸是人体固有的生理物质之一,对人体无毒无害无刺激性。聚乳酸在常温下性能稳定,但在温度高于55℃或富氧及微生物的作用下会自动完全分解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境。聚乳酸的旋光纯度与产品的使用性能密切相关。例如,纯的L-型聚乳

天津大学研发有触觉的4D打印软体机器人

  近日,天津大学材料学院教授封伟研发了一种具备自主行动能力和触觉应变的4D打印软体机器人,该机器人在一次打印成型后即具有热致无约束滚动能力,无需任何其他后续加工程序。  该研究成果在《细胞》出版社旗下顶尖期刊《物质》发表。  传统制造方法限制了软体机器人“智能”  软体机器人是一种新型柔韧机器人,

我国研发出首款聚乳酸材料的无纺布和底膜

  同济大学和上海同杰良生物材料有限公司经多年攻关,研发出以聚乳酸(PLA)为基材的无纺布和底膜,成为全球首款采用创新技术应用于卫生巾的材料。   研究人员说,聚乳酸材料还能植入人体,用做免拆手术缝合线、控释药剂的骨架材料等医药产品,具有无可比拟的人体相容性和安全性。   废弃的卫生巾是最难处理的固

宁波材料所耐热聚乳酸连续发泡片材研发取得进展

  聚乳酸(PLA)是一种以淀粉为原料经过化学合成制备的生物基高分子。它具有强度高、模量大、生物降解等优点。但是聚乳酸耐热差、韧性低、价格高等缺点严重限制了它的应用。耐热聚乳酸发泡片材一直是行业内追求的目标,这是因为聚乳酸发泡片材可以解决韧性差和降低价格的双重作用。由发泡片材可以吸塑获得各种一次性包

4D打印柔性电极遇水自动折叠并包裹在细小神经周围

  在高真空下将一层薄薄的金沉积到3D打印结构上  特定神经可进行人为刺激以治疗疼痛。但神经越细,与所需电极的连接就越困难。德国慕尼黑工业大学和日本NTT医疗与健康信息学实验室的科学家现已开发出采用4D打印技术生产的柔性电极。一旦接触到水分,它们就会自动折叠并包裹在细小的神经周围。该研究发表在新一期

中科院团队在4D打印柔性执行器方面取得进展

气动执行器因其弯曲程度高、自由度大、环境适应性强等特点,在医疗保健、复杂地形勘探等领域有广泛的应用前景。但由于其压力系统离不开笨重且刚性的泵驱动气体设备,极大地限制了执行器的尺寸和移动性,以及在室外环境中的应用。液-气相变复合材料是一种在柔性弹性体中掺杂液-气相变材料而形成的智能材料。当温度达到材料

新式3D打印机-柔性材料可直接打印

  近日,西班牙一家3D打印服务公司——Lewihe推出一款别与之前的3D打印机——Lewihe,这款3D打印机可以使用柔性的Filaflex材料进行打印,且高速度和高精度。  该公司是由Juan Tendero、Jordi Tendero和Jose Manuel Quiles共同成立的,历时一年零