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赋予纸张生命

赋予纸张生命 2018年9月13日

2018年8月22日,美国卡内基梅隆大学发布了一项研究成果,他们用3D打印机,将导电热塑性塑料(Conductive Thermoplastic Elastomer-TPE,导电热塑性弹性体)打印在普通的纸张上,从而制造出了一种似乎具有生命的,能够弯曲、折叠或展平的纸。

一层薄薄的导电热塑性塑料,用3D打印机涂在普通纸上,甚至可以用手工涂抹的方式。当施加电流时,热塑性材料加热并膨胀,导致纸张弯曲或折叠; 当电流被移除时,纸张返回到预定的形状。“我们正在重新发明这种非常古老的材料,HCII的助理教授兼变形物质实验室主任Lining Yao说,她和她的团队一起开发了这种方法。“这种方式的驱动真正将纸张变成了另一种媒介,一种兼具艺术和实用功能的媒介。”

他们的团队设计了多种执行器,包括:折纸和剪纸的形式,可以将自己变成球或圆柱体的结构。或者,它们可以用于构造更精细的物体,例如改变其形状和控制发出的光量的灯罩,或者具有叶瓣的人造含羞草植物,当触摸它们时会依次打开。

  

6月份,在中国杭州浙江大学的一个研讨会上,50多名学生使用纸张驱动技术创作精美的弹出书籍,包括梵高的星夜和向日葵等着名艺术作品的诠释。

具体方法

以导电热塑性塑料为基础的热塑性致动器印刷在普通复印纸上,薄薄一层,厚度只有半毫米。然后将致动器在烘箱中或用热风枪加热,并将纸张弯曲或折叠成所需形状并使其冷却。这将是纸张的默认形状。然后可以将电引线连接到致动器上; 施加电流会加热致动器,使热塑性塑料膨胀,从而使纸张变直。删除电流后,纸张将自动返回其默认形状。

研究人员正在改进这种方法,改变印刷速度或热塑性塑料线的宽度,以实现不同的折叠或弯曲效果。他们还开发了用于打印触摸传感器,手指滑动传感器和弯曲角度检测器的方法,可以控制纸张执行器。

原文来源:https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2018/august/paper-actuation.html