研究人員從折紙中獲得靈感，開發(fā)新型3D打印結構

來源：科技報告與資訊

美國西北大學的一個工程師團隊利用從折紙中獲得的靈感，創(chuàng)造出一種先進的3D打印替代品。研究成果12月22日發(fā)表在《Advanced Materials》雜志上。

研究人員首先使用半導體制造中最先進的方法創(chuàng)建二維結構，并在超薄薄膜上精心放置 折紙樣切割口。然后，由薄膜中的殘余應力引起的結構不穩(wěn)定會創(chuàng)造出定義明確的3D結構。工程化的折紙結構可用于許多應用，從微觀規(guī)模的抓取器（如細胞采摘）到空間光調制器，再到飛機機翼的流動控制。

通常情況下，一個折紙圖案可以創(chuàng)造的形狀數(shù)量是有限的。但通過使用切割的變化，該團隊能夠展示薄膜彎曲和扭曲，從而產(chǎn)生更多的形狀，包括對稱和非對稱配置。研究人員使用幾十納米厚度的薄膜，在微觀尺度上的結構可以實現(xiàn)不同尋常的三維形狀，并表現(xiàn)出更廣泛的功能。

例如，靜電微鑷子扣合，這對柔軟的樣品可能是苛刻的。相比之下，基于折紙靈感的鑷子可以被設計成通過調整拉伸量來精確控制抓取力。設計切割位置和基于計算機模擬預測結構行為的能力消除了試錯，在此過程中節(jié)省了金錢和時間。

論文標題為《Kirigami Engineering—Nanoscale Structures Exhibiting a Range of Controllable 3D Configurations》。