以传播城市化专业知识为己任
2024年04月20日
星期六
设为首页 | 加入收藏
浙大有了新发明:一张膜或许可治愈你的近视眼
时间:2016-12-14 10:02:20  来源:钱江晚报  作者:章咪佳 

  “没有变形就没有这个世界。”

  北京时间2016年12月9日,浙江大学化学工程联合国家重点实验室谢涛教授团队,在最新一期德国《先进材料》(材料科学领域的国际领先学术杂志之一)上发表论文。在解释这项创新成果时,他说了这句记者以为是电影《变形金刚》里的台词。

  谢涛带领的团队发明了一种制造三维立体形状材料的新方法,像是魔术般地变形:一张二维的膜,几分钟里就开成了花朵、长出了翅膀、甚至生成了人类的五官。

  日前,钱报记者来到谢涛团队的实验室,观摩这超级变变变。

  三分钟不到

  一片膜变成了马蹄莲

  一张平面的膜,可以有多少种方式表达这个世界?来看谢涛团队这次研制的塑料,怎么自己变形。

  论文的第一作者黄丽媚博士生,在实验室向我们现场展示了一朵马蹄莲的生成。

    需要的装备是:一架作为光源的投影仪;两片玻璃;一点光固化液体材料——这类材料并不特殊,它可能就静静地躺在你的蛀牙洞里。对,它见光凝固,是补牙的常用材料。

  黄丽媚把几滴光固化液体放在两片玻璃之间,用投影仪照。

  液体材料的变化,只需要几秒钟,仿佛看了一场极短的微电影。

  其中的每一个像素点,在经历了不同的光照时间后,使得分子被光固化的程度不一样,这为它稍后能够“变魔术”打下基础。

  经过这不均匀的“日光浴”后,黄丽媚把玻璃中间的材料拿出来,之前的液体已经变成一张扁平的薄膜。

  膜被放进石蜡里,溶胀的石蜡形成凝胶。因为每个像素点的分子结构都不同,它们吸石蜡的量不同,整片材料开始慢慢扭动。三分钟不到,变出了一朵马蹄莲。

  整个多维立体材料的制备过程,大约是3D打印同样材料的1/10时间。更奇妙的是,研究者可以很方便地使三维物件具有随时间变化的第四个维度,例如形状记忆效应等,因此将该技术称为快速多维制造。

  用途多多

  以后珠宝首饰能自己做吗

  人的角膜,是一种特殊的生物凝胶。所以,从理论上讲,眼角膜也可以像谢涛团队制备出来的凝胶一样,变形。

  角膜为眼睛提供大部分的屈光力,使得外界的光线可以准确地聚焦在视网膜上构成影像。当角膜曲率过大,聚焦的影像位置在视网膜前方时,人会近视;反之,就会成远视。

  谢涛团队可以通过光照改变水凝胶的性状,那么就有可能实现通过光照,改变角膜上的蛋白质化学结构,从而使其不均匀吸水变形进而使其曲率恢复正常,那么近视和远视的问题就能解决了。

  当然,实现这个技术可能还比较遥远。但这套多维材料制备方法有一个近期可行的用途,女士们会心动的:它可以帮助造珠宝首饰。

  首饰工匠要做的第一步工作,就是参照设计图纸手工雕刻出蜡版,再利用失蜡浇铸的方法倒出银版。

  这是首饰制作工艺中费时、要求最高的工序,银版必须光洁无痕,各部分结构合理,镶嵌宝石的位置、尺寸才能准确无误。

  以往失蜡铸造都靠手艺人手工做,就算现在有了3D打印机,也大概需要个把小时。

  如果用上谢涛团队的变形材料,光一照,水一泡,几分钟就可以做一个模子了。

  我在现场听得很兴奋:“那我可以自己做珠宝首饰了?!”

  “呵,呵。”谢教授看不下去了,浇一点冷水,“你才得到了模子,后面还有胶模注蜡、挑选配石等近20个步骤。”

相关新闻
友情链接:  国务院 住建部 自然资源部 发改委 卫健委 交通运输部 科技部 环保部 工信部 农业农村部
国家开发银行 中国银行 中国工商银行 中国建设银行 招商银行 兴业银行 新华社 中新社 搜狐焦点网 新浪乐居 搜房
中国风景园林网 清华大学 北京大学 人民大学 中国社会科学院 北京工业大学 北京理工大学 北京科技大学 北京林业大学 北京交通大学
城市化网版权所有:北京地球窗文化传播有限公司 service@ciudsrc.com