專(zhuān)門(mén)創(chuàng )建的軟件將輸入的3D模型轉換為可以打印的2D圖案。然后可以將打印件浸入熱水中，自行折疊成最終的3D 物體。圖片來(lái)源：鳴海浩也/東京大學(xué)

科技日報記者?張夢(mèng)然

據日本東京大學(xué)官網(wǎng)最新報道，該校研究人員首次將2D打印、折紙和化學(xué)方法相結合，創(chuàng )造了一種實(shí)現快速制造3D物體而不會(huì )產(chǎn)生任何廢料的方法，新方法可使材料幾秒鐘內即完成自動(dòng)折疊。

復雜物體的3D打印通常需要很長(cháng)時(shí)間，因為打印過(guò)程必須鋪設大量的2D層來(lái)構建物體。該過(guò)程通常會(huì )浪費支撐未完成物體所需的大量材料。目前也存在一些使平面材料自折疊成3D形狀的新方法，但有耗時(shí)長(cháng)的缺點(diǎn)?？茖W(xué)家希望使用最少數量的材料來(lái)緩解這些問(wèn)題，即通過(guò)選擇材料中的某些特殊性能，允許它們在適當的條件下，自動(dòng)折疊成復雜的3D形狀。

團隊此次發(fā)現了使用工具和材料來(lái)創(chuàng )建自折疊的對象。從本質(zhì)上講，他們制作的其實(shí)是帶有折紙圖案的平板，這些圖案非常復雜，即使是熟練的折紙藝術(shù)家也需要幾個(gè)小時(shí)才能完成。但是憑借新開(kāi)發(fā)的特殊工藝，幾秒鐘內材料變身復雜的3D形狀。

該技術(shù)利用一種特殊的噴墨打印機，將2D折紙設計打印到塑料片的兩面，塑料片會(huì )因加熱而收縮，但它使用的墨水卻不會(huì )收縮，干燥時(shí)可保持柔韌性。這一微妙的“差別”可在一側或另一側的墨水部分之間留出間隙，讓設計人員可控制紙張的某個(gè)部分的折疊方式。

與之前相比，研究團隊將輸出分辨率提高了1200倍，這意味著(zhù)他們可以創(chuàng )建的設計不僅具有新穎性，而且還可以用于實(shí)際應用，在任何存在緊張的物流或存儲情況下發(fā)揮巨大作用。