作为一种低本钱、易于批量生产和配置的包装选择,自折叠折纸构造在保护易碎商品的方法,如农产品或电子设备方面有着广泛的运用前景 | 参考文献[3]
在实际运用情景中,如何能够最方便经济地将纸张叠成目标状态一贯是个棘手的难题。折叠非常大或非常小的构造可能会变得极有寻衅,因此,科学家们一贯在积极考试测验新方法来制造符合运用处景的自折叠折纸构造。
在最近的一项研究中,来自日本芝浦理工学院(SIT)的研究团队展示了一种颇具潜力的方法,能够轻松地制造出自折叠蜂巢构造(SHSs,self-folding origami honeycomb structures),结果揭橥在《材料与设计》(Materials & Design)杂志上。蜂窝状构造制品由于重量小、孔隙多、隔热和减震效果好等一系列特性,是非常好的保护材料。以此为目标,该团队开拓出一种低本钱生产SHSs的方法,只须要一把切纸刀和一台标准喷墨打印机即可。
利用该新方法生产SHSs的关键在于利用纸张和印墨之间发生的物理化学浸染。在实操过程中,研究职员会首先在一张平面纸上剪出一个矩形网格,然后用喷墨打印机将印墨涂在精心设计的图案上,而后蜂窝状构培养会在几分钟内自行折叠。
自折叠折纸构造特性-制作-运用示意图 | 见水印
该团队专注于剖析切割和印刷模式过程中,各种参数对终极产品的构造和机器性能的影响。在找到一组最佳参数后,他们还测试了其余两种能够进一步提高SHSs机器性能的方法。
第一种方法是将多层蜂窝状构造叠加在一起,能大大提高终极构造的缓冲性能,而其高度的变革则险些可以忽略不计。第二种是预拉伸蜂窝状构造,在利用之前先施加一次高强度压缩,通过这种办法“侵入”全新SHSs材料后,可以肃清可能在首次压缩材料时毁坏保护工具的压缩力峰值。这一技能可以为不同类型和不同收成期的水果和蔬菜定制专用缓冲材料,或作为核心材料用于生产头盔和缓冲垫平分散逃生设备。
除此之外,SHSs的另一个显著上风是它们完备由纸制成,占地空间小、处理速率快、本钱低。值得把稳的是,SHSs该当被归类于绿色技能范畴,由于其由无毒材料,全体生产耗能也很低。研究职员们表示,SHSs能够保护薄弱的设备部件和果蔬类物品,进而降落了丢失,有助于实现可持续发展目标。
参考文献 [1] https://www.eurekalert.org/news-releases/969815 [2] https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111146 [3] https://www.shibaura-it.ac.jp/en/news/nid00002741.html
编译:绿洲
编辑:靳小明
排版:尹宁流
题图来源:参考文献[3]
研究团队
通讯作者 Hroki Shegemune:日本东京芝浦工业大学工学院
课题组主页https://www.shibaura-it.ac.jp/en/news/nid00002741.html
第一作者 Dachi Naritomi:日本东京芝浦工业大学工学院
论文信息
发布期刊Materials & Design
发布韶光 2022年11月1日
论文标题 Creation of origami-inspired honeycomb structure using self-folding paper
(DOI:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111146)
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