Напечатан метаматериал с программируемой жесткостью
Logo
Cover

Новый метод программируемой аддитивной печати, позволяющий одновременно использовать несколько материалов с различными параметрами гибкости, разработали инженеры Политехнического университета Вирджинии. Эту технологию можно применять в авиастроении, военной промышленности, создании искусственных органических тканей и микророботов.

343

«По сути, вы можете запрограммировать жесткость трехмерного материала в любом его месте, — рассказал Phys.org Сяоюй Чжэн, руководитель проекта. — Задав программу, мы можем обеспечить возможность трансформации материала — растягивать и деформировать его в разных направлениях».

В идеале Чжэн хочет добиться того, чтобы детали конструкции можно было печатать в один этап, без лишних сборок, подгонки, механической обработки или сварки. Именно для этого требуется объединить в одной платформе материалы с различными свойствами. В отличие от традиционных для 3D-печати материалов, многоматериальные метаматериалы могут обладать неоднородной жесткостью.

В одном месте 3D-каркаса они могут быть мягкими и эластичными, а в другом хрупкими и твердыми.     

Растяжение обычных материалов в одном направлении приводит к тому, что в противоположном он сжимается. Однако новый и уже запатентованный технологический процесс позволяет инженерам создавать особые условия распределения жесткости, которые обеспечивают увеличение программируемое растяжение или сжатие внутри материала. Это достигается роботизацией процесса, когда интегрированная система трубок подает различные смолы и самоочищается, так что не происходит смешивания чернил.

Использовать более мягкие, чем обычно, материалы позволяет метод жидкостной печатной пневматики. С его помощью инженеры МТИ и BMW впервые напечатали надувные структуры, которые могут растягиваться как воздушные шары.