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研究人員開發出將2D模板專為3D版本的新型3D列印技術

2021/12/25

近日，奧地利科學技術研究所（IST）的計算機科學家正在開發以自由形式而自動執行對象的項目，旨在將平面2D模板在發行時轉變為3D版本。

這項研究被稱為「CurveUps」，由Ruslan Guseinov、Eder Miguel和Bernd Bickel創造的，並建立在日益增長的自我啟動物體的研究趨勢上。這些平面材料通過自己的物質力量轉化為所需的3D物體。到目前為止，以自由形式而自動執行對象的範圍與鋒利邊緣和有限曲率版本相結合。轉化方法主要基於圍繞化學反應或膨脹的摺疊過程，這可能是不準確和棘手的控制方法。這些是IST團隊的起點，他們力圖改進目前的研究。

第一作者Ruslan Guseinov說：「在嘗試使用現有的設計之前，我嘗試了許多不同的材料和方法，它已經具有挑戰性，足以實現機械穩定的最終3D對象，但是增加了一個事實，即團隊開發了一個可控制的實現這一點的機制，他們的壯舉更令人印象深刻。」

CurveUps由夾在預拉伸的膠乳層之間的微小瓷磚組成。當2D物體開始自動啟動時，膠乳中的張力將瓷磚迅速地拉到一起，有效地將它們連接成連續的殼體。

因此，團隊的大部分研究集中在開發實際需要的工具，以創建2D模板，這個領域以前一直處於不發達狀態。在這種情況下，CurveUps計劃採用用戶提供的3D形式對象，然後自動生成2D瓷磚布局，包括對象方向以及每個瓷磚及其連接引腳的位置和形狀。因為每個模型都包含無數的個別瓷磚（有些範圍可以達到數千個），所以開發人員實施了多部分優化過程：首先給出一個近似解，然後執行局部改進，最後製作完整的模板。