研究人员开发出改变3D打印对象物理形状的复合结构Hotflex
近日，德国萨尔州大学的研究人员开发出了一种计算机控制的3D打印复合结构：Hotflex，其允许3D打印对象在打印后精确弯曲和变形。
在了解Hotflex之前，请先阅读这样一份关于3D打印的声明：“打印后，3D对象是静态的，你不能改变它以适应你的需要。你是否同意这个说法，这点取决于你如何定义‘变化’。毕竟，3D打印允许你打印一个对象，看看它的功能，然后在必要时打印新版本（或几个新版本）。这个迭代过程可以很容易地被视为‘改变’3D打印对象并使其适应您的需要。从这个意义上来看，3D打印对于改变和适应对象是否真的很好？”
但是，对于这个问题，萨尔州大学的博士生Daniel Groger的回答是：不是。他说：“因为3D打印的物体，即使是那些用相对柔软的细丝打印的物体，在打印后不能被物理改变，它们根本不是真正适应的。由于3D打印设计在完美之前可能需要无数次迭代，因此3D打印也是相当浪费的。”所有这一切对于一个以原型技术而闻名的技术来说似乎有点苛刻，但是Groger提出了一个问题：总的来说，单个3D打印对象不能彻底改变。加工成更小更干净的东西？可以；彻底清除？也很容易；但弯曲成一个全新的形状？这个情况很少发生。
Groger和萨尔州大学的一个研究团队想要改变3D打印对象，使它们具有可塑性和适应性，他们提出了一个非常有趣的方式来达到这个目的。 Hotflex，他们的新创作，是一个平面复合结构，由几个单独的层构成，可以用Arduino电子控制。当Arduino在结构的中心激活“加热”层时，3D打印对象立刻变得可变形，允许其制造者使用他们的裸手对其进行物理改变。
虽然它是由Arduino控制Hotflex的中央加热层，但是器件的每一层在其功能中起着重要的作用。在加热层外部的是“可模制”层，其由可生物降解的塑料构成。如果该层达到刚好低于60摄氏度的温度时，则其变得可变形。在用手重新塑造之后，一旦冷却下来，它将保持这种状态。在可模制层的外部是柔性塑料的外层，即“基底”层，其提供额外的稳定性和保护。
为了创建他们的三层计算机控制结构，研究人员使用消费级3D打印机：一台Makerbot Replicator 2和一台Leapfrog Creatr HS，以及一台便宜的喷墨打印机，可以用导电油墨（电子产品）打印。研究人员发现外“基层”可以由ABS、PLA和TPE制成，柔性“可模制”层由PCL（聚己内酯）制成。加热元件是以蛇形图案布置打印的电阻器。
研究人员说：“Hotflex可以用于多种用途。除了使静态3D打印对象可弯曲外，它还可用于制作触摸响应传感器和信息显示表面。”到目前为止，Groger和团队成员使用他们的创作来制作一个可调节的手链，一个用触摸敏感锁打开的首饰盒，以及一个符合人体工程学的拇指放置的电脑鼠标，可根据用户的喜好进行调整。“我们目前正在将我们的柔性加热结构集成到工件的印刷过程中，”Groger说。“但是这很快也会自动完成。”
虽然我们对已经经历多重变形的3D打印部件的结构完整性有一些疑问，但萨尔州大学研究人员的研究显示了一种有趣的新方法来处理可3D打印材料。
“这是一种全新的建模风格，”JürgenSteimle研究员补充说。“你不需要再在数字3D模型中进行不断修改，而是可以用自己的双手进行改变，并获得完全不同的反馈。同时，你可以减少迭代的次数，以及浪费更少的材料和制作时间。”
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