打個(gè)毛線啊 沒錯(cuò)3D打印可以打印如發(fā)絲般的“毛發(fā)”了

打個(gè)毛線啊 沒錯(cuò)3D打印可以打印如發(fā)絲般的“毛發(fā)”了

3D打印發(fā)展也有幾十年了，從最初的笨重的機(jī)器，到現(xiàn)在已經(jīng)有了功能強(qiáng)大的桌面級(jí)3D打印機(jī)；從最初的只能打印很粗糙的物件，到現(xiàn)在不輸傳統(tǒng)工業(yè)制造的精度；從最初的只是少部分人使用，到現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入我們的生活從最初擠奶油式的堆疊技術(shù)，到現(xiàn)在的光固化技術(shù)，從最初的DIY模型玩物，到機(jī)械、生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的實(shí)用技術(shù)，都體現(xiàn)著3D打印技術(shù)的不斷進(jìn)步。現(xiàn)在，人們對(duì)3D打印早已不再陌生了。最近，麻省理工媒體實(shí)驗(yàn)室(Media Lab)的研究人員們又為3D打印點(diǎn)開了新的技能樹——他們讓3D打印模型長(zhǎng)出了毛。

通過這種新技術(shù)，他們能在平面和曲面上打印出各種長(zhǎng)短、粗細(xì)和不同方向的毛刷狀結(jié)構(gòu)，3D打印模型也可以變得毛茸茸。這些纖細(xì)的毛發(fā)打印精度可以達(dá)到50微米，這與人的頭發(fā)直徑相仿。

挑戰(zhàn)纖細(xì)

為啥要打印這些毛?難道研究人們也在為日漸后移的發(fā)際線操心嗎?當(dāng)然，用它打印個(gè)假發(fā)也未嘗不可，不過這可不是研究者真正的目標(biāo)。挑戰(zhàn)毛發(fā)，能夠開拓出3D打印的新潛能。

像毛發(fā)這樣精細(xì)結(jié)構(gòu)的打印，其主要挑戰(zhàn)其實(shí)并不在于3D打印機(jī)本身，而在于軟件的限制。如果用傳統(tǒng)的繪圖工具給幾千幾萬根纖毛一一建立模型，將會(huì)是一件非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情。為了解決這一問題，研究者們開發(fā)出了一種名為“Cilllia”的新軟件，使用者可以在幾分鐘之內(nèi)定義好幾千根纖毛的角度、粗細(xì)、高度和密度，然后就可以打印出很多種帶纖毛的平面和曲面物體。

通過這種軟件，可以輕松調(diào)整3D打印纖毛的參數(shù)

功能多多

打印出一堆毛能做什么?用它做刷子嗎?事實(shí)上，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)精細(xì)的3D打印件來說，它實(shí)現(xiàn)的功能可遠(yuǎn)不止如此。

研究人員們通過打印高密度的纖毛，從而使兩塊相互獨(dú)立的纖毛接觸之后產(chǎn)生足夠大的摩擦力，使之成為一種非常強(qiáng)勁的附著工具，就像我們平時(shí)使用的魔術(shù)貼。

當(dāng)纖毛與豎直方向成30度角時(shí)，可以承受的拉力大概為8.4牛頓。相當(dāng)于可以用來懸掛850克的物體，掛個(gè)鑰匙之類的小物件完全沒問題。

此外，當(dāng)這些纖毛遇到振動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)的效果就更加豐富了。比如說，將纖毛裝在芭蕾舞小人模型的底部，再讓音樂產(chǎn)生的振動(dòng)帶動(dòng)它們?cè)趫A盤上“跳舞”：

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與此類似，研究人員還做了一個(gè)底部長(zhǎng)著纖毛的來電提醒小風(fēng)扇。將風(fēng)扇放置在手機(jī)上，當(dāng)手機(jī)振動(dòng)時(shí)，風(fēng)扇就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)：

如果再加上一個(gè)小麥克風(fēng)來探測(cè)毛發(fā)的輕微振動(dòng)，這些纖毛就又成了感知觸摸的傳感器。摸一摸下面這只3D打印的小兔子，LED燈就會(huì)亮起來：

傳送物體新方式

通過高度、角度和密度的精巧設(shè)定，這些3D打印的纖毛還能做到更多普通毛刷難以實(shí)現(xiàn)的事情——它們可以按預(yù)先設(shè)計(jì)好的軌道傳動(dòng)物品。在一個(gè)大型平板上打印設(shè)計(jì)好角度、高度的纖毛，將小物體放置在上面，然后通過輕輕振動(dòng)平板，纖毛就能帶動(dòng)物體進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。

不同方向的纖毛可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。

通過這種方法，還可以實(shí)現(xiàn)不同重量硬幣的分選，而且當(dāng)晃動(dòng)頻率改變時(shí)，最終的分類也會(huì)有所改變。

由此看來，讓3D打印“打個(gè)毛”，也真是個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的主意呢。

事實(shí)上，3D打印機(jī)已經(jīng)可以打印到納米級(jí)別了，為了能使3D打印制品更加精美，德國的Nanoscribe公司推出了基于“直接激光寫入”技術(shù)，利用三維微觀在光敏材料的納米級(jí)3D打印技術(shù)。這種非線性的光刻技術(shù)開辟了全新的擴(kuò)展應(yīng)用數(shù)字化生產(chǎn)。與立體光刻3D打印工藝不同的是，Nanoscribe公司專業(yè)的GT 3D打印機(jī)可以自由定義打印層的距離和制造在亞微米范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，令打印對(duì)象的表面光滑如鏡。所以別說“打個(gè)毛”了，比毛更細(xì)更小的都可以打印。

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