科学探索|受植物启发的打印技术创造出可自行折叠的纸质结构
当植物进行运动时 ， 如卷曲叶子或扭曲茎 ， 它们是通过将水吸入它们那部分“身体”中的纤维素纤维来实现的 。科学家们现在已经复制了这种技术 ， 生产出了可以自我折叠的纸结构 。和植物一样 ， 纸也主要由纤维素纤维组成 。在这两种情况下 ， 当这些纤维吸水时 ， 它们会膨胀 。如果很多纤维在同一区域膨胀--同时以相同的速度膨胀--就会导致材料弯曲 。
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考虑到这一点 ， 日本芝浦工业大学和早稻田大学的研究人员首先对现有的喷墨打印机进行了改造 。更具体地说 ， 他们用一种水溶液替代了其四个墨盒中的黑色、品红色、黄色和青色墨水 。这种液体由水和氯化锂盐混合而成--每个墨盒中盐的浓度不同 。
当溶液的线条印在一张纸上时 ， 纤维素纤维的膨胀和随后的干燥/收缩使纸张沿着这些线条永久折叠 。然而 ， 它折叠的速度取决于盐的浓度 。纯水使纸张快速折叠 ， 而氯化锂浓度逐渐升高则相应地延迟了这一过程 。
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因此 ， 通过有选择地从不同的墨盒中打印不同的线条 ， 可以让纸张先沿着某些线条折叠 ， 然后再沿着其他线条折叠 。通过这种方式 ， 科学家们能够制造出自动折叠的纸飞机等物品 。
【科学探索|受植物启发的打印技术创造出可自行折叠的纸质结构】如果与现有的将电路打印到包括纸张在内的材料上的技术结合起来 ， 这项技术可以被用于一些有价值的用途 。
“通过合并这两种技术 ， 我们将实现一种快速而简单的机电元件和纸质机器人的制造程序 ， ”早稻田大学的.Shuji Hashimoto博士说 。“它将在太空 ， 医疗保健和农业领域找到应用 ， 这些领域需要量身定制和一次性的智能设备 。”
有关该研究的论文近日发表在《先进智能系统》杂志上 。
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