Новый процесс 3D-печати может принести инновации в искусство сложного оригами и фальцовки бумаги. Команда исследователей из Университета Карнеги-Меллона (CMU) использовала тепло 3D-принтера для изготовления плоских элементов, которые при нагревании могут сгибаться в различные формы. Инженеры использовали пустой 3D-принтер и использовали «жучки» в 3D-печати для создания необычных форм, таких как розы, корабли и кролики.
Лайнинг Яо, доцент кафедры CMU, сказал, что эти объекты можно считать небольшим шагом в направлении таких предметов, как самодельная мебель или игрушки, которые потребуют нагревания, чтобы достичь своего конечного состояния. Исследователи заявили, что эта технология также может быть использована для быстрого строительства аварийных убежищ во время спасательных операций. Они также могут использовать тепловую энергию солнца, чтобы принять свою окончательную форму.
Инновации в 3D-печати стали очень сложными и значительно дешевле для 3D-печати начального уровня. Самораскладные материалы снижают общие затраты на производство 3D-объектов, позволяя разработчикам быстро заменять некритические детали или создавать прототипы простых форм, которые могут приблизиться к окончательному виду. Это также может быть использовано для быстрого приготовления стандартных форм и изделий из стекловолокна.
Яо и его команда говорят, что возможности безграничны. Яо сказал: «Мы хотели увидеть, как самостоятельную сборку можно сделать более демократичной, доступной для многих пользователей». Команда сказала, что они использовали один из дешевых принтеров, принтеров FDM, доступных на рынке. Они в полной мере воспользовались одной из самых больших жалоб на «дешевые» принтеры: warpage. Яо сказал: «Люди ненавидят искажения. Но мы воспользовались этим недостатком и воспользовались им ». Принтеры FDM помещают расплавленную термопластичную нить. Материал обычно имеет остаточное напряжение и вызывает усадку и обертывание пластмасс, как только они остывают и снимают напряжение.
Byoungkwon An, научный сотрудник, сказал: «Программное обеспечение основано на новой теории изгибания кривых, которая представляет движения изогнутых полос. Программное обеспечение, основанное на этой теории, может за несколько секунд без вмешательства человека собрать любую произвольную трехмерную форму сетки в соответствующий термопластичный лист ». Яо добавил: «Трудно представить, что это делается вручную». Проводятся исследования складывающихся материалов, но они включают материалы, которые трудно найти, или используют процессы, которые слишком деликатны, чтобы их можно было использовать обычным 3D-принтером.
Яо и его команда представили исследование под названием «термоформование» на конференции «Человеческий фактор в компьютерных системах». Jianzhe Gu, исследователь-исследователь HCII, сказал: «Мы считаем, что общий алгоритм и существующие системы материалов должны позволять нам в конечном итоге создавать большие и прочные самораскрывающиеся объекты, такие как стулья, корабли или даже спутники».
