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耶路撒冷希伯来大学研究人员展示一种新型3D打印木质墨水。该材料被打印成平面后，可自我变形为复杂的3D形状，研究人员表示，将来有可能用这种方式制造家具或其他木制产品。
这种材料的工作方式类似于自然界中植物和一些动物可以改变自己的形状和纹理。即使一棵树被砍伐，木材也会随着干燥而改变形状。由于木材内部纤维方向的变化，它会收缩不均和翘曲。
正在介绍该作品的研究生Doron Kam表示：“扭曲可能是一个障碍，我们可以尝试理解这种现象，并利用其实现理想的变形。”
该项目主要研究人员之一Eran Sharon博士谈到人工结构通常无法自我变形，近年来，科学家们已经开始打印平面材料，这些材料在受到刺激，如温度变化后，可形成3D形状。
Sharon表示：“以前的自变形片大多是由合成材料制成，如凝胶和弹性体。我们希望回到这个概念的起源，回归自然，以木头为材料。”
这项研究始于几年前，当时该团队开发了一种环保的水性油墨，由被称为木粉的木材废料微粒与纤维素纳米晶体和木聚糖混合而成。这些都是从植物中提取的天然粘合剂。
研究小组很快发现，在增材制造设备中使用这种墨水后，墨水的铺设方式决定了变形行为，因为水分会从打印件上蒸发。
例如，打印成一系列同心圆的扁平圆盘，干燥和收缩后会形成类似于品客薯片的马鞍状结构。印成一系列从中心点发出射线的圆盘变成了圆顶或圆锥形结构。
物体的最终形状可以通过调整打印速度来控制，因为收缩发生在垂直于油墨中的木质纤维方向上，打印速度会改变纤维的排列程度。较慢的打印速度使颗粒方向更加随机，所以收缩发生在各个方向。较快的打印速度使纤维彼此对齐，使收缩更有方向性。
研究小组发现，将两个以不同方向打印的矩形层堆叠在一起，干燥后会产生螺旋。该团队在未来进一步的完善将允许马鞍、圆顶、螺旋和其他设计图案的组合，以产生具有复杂最终形状的物体，如椅子。
最终，有可能创造出扁平的木制产品，运送至最终用户，减少运输量和成本，在开箱时让产品变形为预期形状。
Sharon希望通过该技术实现的另一目标是使该技术授权给家庭使用成为可行，使客户能够使用增材制造设备设计和打印自己的木制物品。
在谈到研究团队如何使这种材料可逆时，莎伦说:“我们希望表明，在某些条件下，当我们想再次改变物体的形状时，我们可以让这些元素对湿度做出反应。”
谈到研究团队在探索使材料可逆时，Sharon表示：“我们希望表明，在某些条件下，当我们想再次改变物体的形状时，我们可以使这些元素有所反应，例如对湿度有的反应。”
Desktop Metal在2021年深入研究了木材3D打印，当时推出了Forust，这是一种用于最终木材零件大批量增材制造的新工艺和子公司。
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