鋼筆繪圖是一種簡單、廉價、直觀的2D圖形制作方法 ， 而標準的3D打印需要一臺笨重、昂貴的機器 ， 近日 ， 科學家首次用筆實現(xiàn)了2D到3D的轉(zhuǎn)變 。 據(jù)24日發(fā)表在《科學進展》雜志上的最新論文 ， 來自韓國首爾國立大學的研究人員開發(fā)了一種可以直接將筆畫的2D圖形轉(zhuǎn)換成3D圖形的技術(shù) 。
報道稱 ， 研究人員使用了一種類似記號筆的筆 ， 用紅色和黑色的墨水在一塊巖石上 ， 畫了一朵小紅花模樣的圖案 。 他們在筆中加入兩種不同的墨水：一種是紅色墨水 ， 其中含有被稱為表面活性劑的化合物 ， 可使油墨的黏合性降低；另一種是黑色墨水 ， 不含表面活性劑 ， 它可將圖形“錨定”在其繪制的表面上（如巖石） ， 使得紅色墨水繪制的圖形在轉(zhuǎn)變?yōu)?D形狀時能夠固定 。
當研究人員將繪制好的圖案浸入水中時 ， 黑色墨水保持不動 ， 但由于受一種被稱為毛細管誘導剝離現(xiàn)象的影響 ， 紅色墨水膜會浮起 ， 在該現(xiàn)象中 ， 水會滲透到黏性較低的墨水和巖石之間 。 墨水是疏水性的 ， 可以排斥水 ， 因此由于薄膜和水之間的張力 ， 黏性較小的墨水以3D形狀漂浮在表面上 。
科學家們在試圖將成品從水中移走時遇到了一個障礙：精致的3D膠片無法保持原狀 。 因此 ， 他們通過添加鐵微粒來調(diào)整兩種墨水的化學成分 ， 并將圖紙浸入含有過硫酸鉀的溶液中 。 論文中稱 ， 過硫酸鉀在浸泡3分鐘后會與鐵發(fā)生反應 ， 可覆蓋并增強3D物體的強度 。
研究人員說 ， 這種墨水可以應用于現(xiàn)有的批量生產(chǎn)印刷品技術(shù)中 ， 比如印刷報紙的卷對卷系統(tǒng) 。 物品將以2D形式被批量打印 ， 然后被浸入到過硫酸鉀溶液中 ， 并轉(zhuǎn)化為3D形式 。
報道稱 ， 該團隊承認 ， 這項技術(shù)還需要改進 。 例如 ， 要將該技術(shù)用于建造諸如太陽能電池板之類的物體 ， 它還必須能夠承載導電組件 。 沒有參與這項研究的哈佛大學工程師詹妮弗·劉易斯對此表示贊同 。 她說 ， 如果墨水膜能夠攜帶電子電路 ， “那將是非常強大的 。 ”盡管如此 ， 她說 ， 該團隊的方法對3D打印領(lǐng)域來說是一個重要的進步 。
韓國蔚山國家科學與技術(shù)研究所材料科學家金繼云表示 ， 這項技術(shù)除了對制造業(yè)有價值之外 ， 用筆寫作還有一種不可抗拒的力量 。 “人們?nèi)匀幌矚g用手作畫 。 ”她說：“看著自己的畫變得栩栩如生是一件有趣的事 ， 因此我認為這項技術(shù)也有藝術(shù)價值 。 ”
總編輯圈點
【2D到3D繪圖首次用筆就能實現(xiàn)】其實 ， 乍看這一技術(shù) ， 未免覺得有些“復古”：得手工操作 ， 使用特制墨水；再用硫酸鉀溶液浸泡 ， 讓3D膠片顯現(xiàn) ， 然后將其完整地轉(zhuǎn)移到其他介質(zhì)上 。 不過 ， 仔細一想 ， 其實電腦打印同樣可行 ， 也能批量生產(chǎn) 。 泡一泡 ， 就完成從二維向三維的轉(zhuǎn)變 ， 還挺有趣 。 不過 ， 它的商業(yè)價值還有待檢驗 。 研究人員還提出了另一個好玩的應用領(lǐng)域 ， 那就是藝術(shù) 。 這種新方式 ， 能對書法、繪畫作品進行“升維” 。 手工完成作品 ， 再將它手動轉(zhuǎn)成3D效果 ， 確實是讓人耳目一新的體驗 。
推薦閱讀
- 豬得了中耳炎有啥癥狀 中耳炎是什么癥狀
- 達人直播在哪里可以找到 達人是什么意思
- 量子計算首次模擬化學反應，這有什么了不起？
- vivo云備份怎么恢復到手機
- 無條件安全通信方式到來，“量子密話”開始試商用
- 從好玩到實用 中國人為什么愛刷短視頻
- “墨子號”首次實現(xiàn)量子安全時間傳遞
- 惠崇春江晚景寫了哪些景物 惠崇春江晚景寫到了哪些景色
- 從小到大，她牽著我的手在一年級作文
- 一個小客人來到家里寫作的第一天