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科学家首次用笔实现2D绘图到3D的转变,图为实验历程视频截图。

图片泉源:《科学》杂志网站

科技日报北京3月25日电 (实习记者张佳欣)钢笔绘图是一种简朴、廉价、直观的2D图形制作方式,而尺度的3D打印需要一台粗笨、昂贵的机械,克日,科学家首次用笔实现了2D到3D的转变。据24日揭晓在《科学希望》杂志上的最新论文,来自韩国首尔国立大学的研究职员开发了一种可以直接将笔画的2D图形转换成3D图形的手艺。

报道称,研究职员使用了一种类似记号笔的笔,用红色和玄色的墨水在一块岩石上,画了一朵小红花容貌的图案。他们在笔中加入两种差其余墨水:一种是红色墨水,其中含有被称为外面活性剂的化合物,可使油墨的黏合性降低;另一种是玄色墨水,不含外面活性剂,它可将图形“锚定”在其绘制的外面上(如岩石),使得红色墨水绘制的图形在转变为3D形状时能够牢固。

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当研究职员将绘制好的图案浸入水中时,玄色墨水保持不动,但由于受一种被称为毛细管诱导剥离征象的影响,红色墨水膜会浮起,在该征象中,水会渗透到黏性较低的墨水和岩石之间。墨水是疏水性的,可以倾轧水,因此由于薄膜和水之间的张力,黏性较小的墨水以3D形状漂浮在外面上。

科学家们在试图将制品从水中移走时遇到了一个障碍:细腻的3D胶片无法保持原状。因此,他们通过添加铁微粒来调整两种墨水的化学身分,并将图纸浸入含有过硫酸钾的溶液中。论文中称,过硫酸钾在浸泡3分钟后会与铁发生反映,可笼罩并增强3D物体的强度。

研究职员说,这种墨水可以应用于现有的批量生产印刷品手艺中,好比印刷报纸的卷对卷系统。物品将以2D形式被批量打印,然后被浸入到过硫酸钾溶液中,并转化为3D形式。

报道称,该团队认可,这项手艺还需要改善。例如,要将该手艺用于制作诸如太阳能电池板之类的物体,它还必须能够承载导电组件。没有介入这项研究的哈佛大学工程师詹妮弗·刘易斯对此示意赞许。她说,若是墨水膜能够携带电子电路,“那将是异常壮大的。”只管云云,她说,该团队的方式对3D打印领域来说是一个主要的提高。

韩国蔚山国家科学与手艺研究所质料科学家金继云示意,这项手艺除了对制造业有价值之外,用笔写作尚有一种不能抗拒的气力。“人们仍然喜欢用手作画。”她说:“看着自己的画变得栩栩如生是一件有趣的事,因此我以为这项手艺也有艺术价值。”

总编辑圈点

着实,乍看这一手艺,未免以为有些“复古”:得手工操作,使用特制墨水;再用硫酸钾溶液浸泡,让3D胶片展现,然后将其完整地转移到其他介质上。不外,仔细一想,着实电脑打印同样可行,也能批量生产。泡一泡,就完成从二维向三维的转变,还挺有趣。不外,它的商业价值尚有待磨练。研究职员还提出了另一个好玩的应用领域,那就是艺术。这种新方式,能对书法、绘画作品举行“升维”。手工完成作品,再将它手动转成3D效果,确实是让人线人一新的体验。

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