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无需引擎和燃料!自主行动的3D打印潜艇

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-06-07 11:11:51   浏览次数:2221  
核心提示:这个神奇的迷你潜艇设计结合了材料科学、计算机科学以及工程学的前沿科技。而这个迷你潜艇的理念则是由ETH Zurich的教授Kristina Shea与美国加利福利亚理工大学(Caltech)的研发人员们一起提出并完成的。
由瑞士ETH Zurich通过一个多种材料3D打印机利用塑料材料制造的一个迷你潜艇展现了未来智能配件的一种发展前景。
 
这个长7.5厘米的运载工具可以完成行进,运送货物,并返回到基地的一系列动作,但却不需要安装引擎、燃料以及任何动力部件。
 
这个神奇的迷你潜艇设计结合了材料科学、计算机科学以及工程学的前沿科技。而这个迷你潜艇的理念则是由ETH Zurich的教授Kristina Shea与美国加利福利亚理工大学(Caltech)的研发人员们一起提出并完成的。
 
 
由4D打印技术转化而来
 
这个无引擎动力潜艇的原理是根据Shea教授与博士研究生Tim Chen之前发表的4D打印材料概念学术论文中的理念转化而来。在他们的论文中详细描述了利用3D打印技术完成制作的物品时如何通过提前设计编程,在打印完成型之后可以转换为另一种形状的物体的 –利用先进的可以热感应的塑料材料。
 
而这个迷你潜艇的设计是在之前的这个研究基础上来进行了更加复杂的热反应制动应用,将三个分开的制动器错列的排到一起从而达到为潜艇获取前进动力的目的。
 
将每一组船桨和固定件固定到潜艇上部之后,潜艇的4D打印制动器则通过制作前的提前编程,使其能够根据水的温度变化来进行反应。
 
 
在划第一桨时,受热膨胀的外形变化带动制动器运行,从而促进桨的运动。第二次划桨时,后方桨的厚度较大,这意味着制动器的塑料需要较久的时间受热膨胀以此来继续带动潜艇的前进。存放在两桨之间的货物也会受到同样的物理作用。这个迷你潜艇的行进方式与人类肌肉的收缩和舒张从而产生运动的原理相当类似。但是就目前研发情况,潜艇在每次移动时需要通过重置来进行下一次运作。 但最终,研究团队将会制造出相对复杂的4D打印制动器来使潜艇在水下更灵活的运动。研究学者同时也希望将课题扩大到对各种环境因素会产生反应的材料之中,例如水的含盐度和酸碱度等。
 
这项发明不仅仅展现了无人潜艇深水探测的潜力,其建构同时可以在医学移植器官外形的多变性上进行诸多创新。
 
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