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据物理学家组织网近日报道，香港城市大学的研究团队成功开发出全球首个陶瓷4D打印系统，打印出来的陶瓷坚固且拥有复杂的形状，有望在电子和航空航天领域大展拳脚。
陶瓷的熔点很高，因此难用传统的激光打印技术制造；现有的3D印刷陶瓷前体通常很难变形，让制造复杂形状的陶瓷困难重重。为应对这些挑战，机械工程系主任吕坚（音译）教授领导的团队开发出了一种新型“陶瓷墨水”，它是聚合物和陶瓷纳米粒子的混合物。用这种新型陶瓷墨水打印出来的3D陶瓷前体非常柔软，可拉伸到初始长度的3倍。这些柔韧且可拉伸的陶瓷前体通过适当的热处理，就可制造出拥有复杂形状的陶瓷。而且，在此基础上，研究团队开发出了两种陶瓷4D打印方法。
4D打印是传统3D打印加上第四维度——时间，在第四维度中，打印物体可在外部环境（例如机械力、温度或磁场）的刺激下，随着时间的推移重新成形或自我组装。在最新研究中，该团队利用存储在拉伸的陶瓷前体中的弹性能量让陶瓷变形。当拉伸过的陶瓷前体被释放时，它经历自我重整，热处理后，前体变成陶瓷，得到的陶瓷坚固且拥有高压缩强度—密度比。另外，与其他打印陶瓷相比，它们可以形成拥有高强度的大尺寸结构。
吕坚表示，下一步是提高材料的力学性能，例如降低其脆性。
来源：3d打印网
编辑：董强
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