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【中玻網(wǎng)】今年8月份,麻省理工學(xué)院(MIT)媒體實(shí)驗室的Mediated Matter項目成功地開(kāi)發(fā)出了具有相當精度的玻璃3D打印機。近日,Mediated Matter與該校玻璃實(shí)驗室以及有名數學(xué)家Pierre-ThomasBrun博士共同合作,針對這一玻璃3D打印機開(kāi)發(fā)出了一種基于數學(xué)計算的“熔態(tài)玻璃縫紉機(molten glass sewing machine)”應用。
據了解,在“熔態(tài)玻璃縫紉機”應用中,其獨特的3D打印機噴嘴將搖擺著(zhù)在一定的高度水平上連續擠出熔融玻璃,從一邊到另一邊,從而形成波浪和環(huán)狀,這一過(guò)程可以通過(guò)調節噴嘴的速度準確控制。因此,該應用可以使得Mediated Matter項目開(kāi)發(fā)的玻璃3D打印機創(chuàng )建出復雜的3D打印玻璃器皿。
“通常在3D打印時(shí),常規的方法是噴嘴往往非常接近要打印的對象!盉run博士解釋說(shuō)!暗撬麄兊3D打印機噴嘴則離得比較遠。在這種情況下,你也可以不用讓熔融的材料垂直落下并且直線(xiàn)移動(dòng),相反可以創(chuàng )造一種線(xiàn)圈似的圖案結構,就像把蜂蜜擠在吐司上!
這些圖案就是Brun要研究的主題,也是兩個(gè)實(shí)驗室為什么邀請他加入的原因。這位數學(xué)家很快就在其中起到了關(guān)鍵作用。
“我提出了一個(gè)簡(jiǎn)化模型來(lái)解釋這些對象的動(dòng)態(tài)行為!彼f(shuō)!斑@樣我就有了一個(gè)辦法來(lái)合理化他們觀(guān)察到的模式。然后我們開(kāi)始共同工作,以創(chuàng )建出用這些模式作為基本構建單元的結構!
通過(guò)合理化這些模式,Brun博士能夠把一個(gè)可能的缺點(diǎn)變成在構建3D對象中可以準確操縱的變量!斑@些線(xiàn)圈可能看上去很復雜,但你可以用非常簡(jiǎn)單的方法來(lái)合理化他們!盉run博士解釋說(shuō):“要做到這個(gè)你只需要一個(gè)數字——玻璃落到表面的速度有多快?”
如果熔化的玻璃下落速度比噴嘴前進(jìn)的速度慢,那么噴嘴擠出的線(xiàn)將成波浪狀,而不是一條直線(xiàn),如果噴嘴速度進(jìn)一步降低,小的交替圓圈將出現在軌跡中,如果其前進(jìn)的速度進(jìn)一步降低,這些小圓圈將變成更大的線(xiàn)圈。
Brun博士和他的同時(shí)將3D打印機比作一臺縫紉機,因為這兩種非常不同的技術(shù)產(chǎn)生的是類(lèi)似的線(xiàn)條圖案!八谧龅氖且慌_縫紉機做的事情!盉run博士觀(guān)察說(shuō):“你從一根線(xiàn)開(kāi)始,然后形成一個(gè)彼此拼接的圖案——只不過(guò)這次它們換成了玻璃!
研究人員們稱(chēng),這個(gè)有趣的技術(shù)也可以用于雕刻或者其他3D打印項目。
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