Будущее аддитивного производства: обзор 4D- и 3D-печатных умных и передовых материалов и их приложений
Future of additive manufacturing: Overview of 4D and 3D printed smart and advanced materials and their applications
2020-07-07
SCID: 54.1/qeh8q3ua
Discuss with AI
3D печать4D печатьаддитивное производствораскладывающиеся/разворачиваемые конструкцииэлектрический откликприменения в экстремальных условияхмониторинг здоровьяреакция на светмагнитный откликметаматериалыреакция на влажностьреакция на pHсамоисцеляющиеся материалыпамять формыумные материалымягкая робототехникаприменения в космосестимул-отзывчивые материалытепловой откликнастраиваемые метаматериалы
Figures from the paper
Abstract (AI)
4D-печать — это развивающаяся область аддитивного производства, связанная с программируемыми материалами, реагирующими во времени. Сочетание технологий 3D-печати с материалами, которые могут трансформироваться и обладают эффектом запоминания формы и самовосстановления, позволяет изготавливать динамические структуры для множества приложений. Преимущества использования многофункциональных материалов в 4D-печати создают возможности для решений в сложных условиях, включая космическое пространство и экстремальные погодные условия, где вмешательство человека невозможно. В данной работе приводится обзор текущего прогресса 4D-печатных умных материалов и их реактивности на стимулы, включая обсуждение материалов с памятью формы, метаматериалов и самовосстанавливающихся материалов и их реакций на тепловое воздействие, изменение pH, влажность, свет, магнитные и электрические воздействия. Рассмотрены потенциальные применения таких систем, включая достижения в мониторинге здоровья, электротехнических устройствах, развертываемых структурах, мягкой робототехнике и настраиваемых метаматериалах.
Key Findings
1
4D-печатные умные материалы и метаматериалы открывают возможности применения в экстремальных или недоступных средах, включая космос.
2
4D-печать сочетает 3D-печать с программируемыми материалами, реагирующими во времени и меняющими форму после изготовления.
3
Многофункциональные 4D-печатаемые материалы обладают эффектом памяти формы и самовосстановлением, обеспечивая динамические структуры для различных применений.
4
Потенциальные области применения включают мониторинг здоровья, электрические устройства, развертываемые структуры, мягкую робототехнику и настраиваемые метаматериалы.
5
Обсуждаемые стимулы-ответы включают реакции на температуру, pH, влажность, свет, магнитное и электрическое воздействие.
Research Object
4D-печатаемые интеллектуальные и передовые материалы, используемые в аддитивном производстве (включая память формы, метаматериалы и самовосстанавливающиеся материалы)
Research Subject
Стимула-зависимое поведение и программируемые трансформации (память формы, самовосстановление, настраиваемость метаматериалов) этих материалов при термическом, pH-, влажностном, световом, магнитном и электрическом воздействиях и их потенциальные применения в мониторинге здоровья, электронных устройствах, раскрывающихся конструкциях, мягкой робототехнике и настраиваемых метаматериалах
Publication Details
Publication Date
2020-07-07
Journal
Publisher
ISSN
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest