麻省理工发明的3D打印积木可用来组装真的宇宙飞船
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从各个角度观察组装好的细胞状合成材料,来展示这种不断重复的“cuboct”网格结构,(它们)是由许多平面的交叉片状结构组成的。
照片拍摄:Kenneth Cheung
这种构建方式的优点显而易见:你可以随时将这种建筑拆掉,在拼成新的结构或形状,而且当这种建筑某些地方损坏的时候,你可以打印损坏的部分再拼回去就是了。这简直是所有建筑和工程设计师的成人乐高玩具。
论文作者Kenneth Cheung是麻省理工大学比特和原子研究中心主任Neil Gershenfeld实验室的博士后研究员。Cheung设计的这种新型几何结构在同样重量下能够比现有的超轻型材料制作的结构更坚硬10倍,而且这种新的结构能够很方便的组装和拆分,因此得到了Gershenfeld的喜爱和支持。Gershenfeld介绍说:这项新的设计结合了三个领域的研究:纤维复合物,细胞状材料(那些多孔细胞状结构)和增材制造(3D打印)。
这种构型能够解决传统组装生产中的一些问题,比如在大型组件之间的连接处往往最脆弱,容易撕裂导致整个构件的结构崩溃。而这种新结构由于是由很多小的纤维环状组件构成,它们更像是一个带有硬度的有弹性的实体,因此能和那些更重传统的结构媲美--因为它们是从结构内部受力,且受力会均匀分布到这些网状结构上。另外,传统的构建材料受力到强度极限是往往会突然大面积损坏。而这种新的模块化系统则倾向于只是增量损坏,也就是说它更可靠,也更容易修复。

在实验室里,一个细胞状组合材料样品正准备接受强度属性测试
照片拍摄:Kenneth Cheung
可以预见,这种新结构还能让生产和运输更经济方便。目前传统的组合生产方式被运用在方方面面—从高尔夫俱乐部到网球拍到波音787—每一个组件都必需被单独生产成一个完整的单元。因此,如果要生产大型结构,比如飞机的机翼,就需要超大型的工厂来完成操作。而新的结构能够找一家小型工厂大规模量产所需数量的零件,就像砖窑那样,然后运输到需要组装的地点直接组装完成。这能够显著的节省运输和操作费用,并给设计带来更大的灵活性。这项研究将Cheung送进了美国航空航天局NASA的Ames研究中心,从今年秋天他将作为一个工程师在那里开始工作。
(新闻源:MIT)
(本文作者为"fangpian3",最初发表于fangpian3.com,该网站现与诺研3D打印服务网合并为同一网站)