封面故事:油墨和折纸

我想坦白小时候的一件事:我过去对折纸飞机一点都不在行。不论我尝试了多少精致的机翼形状,关键的狭缝和裂缝,或先进的尾翼设计,但纸飞机总是一头栽到学校操场上,所有的航空花架子都毫无作用。显然,我从未想过把折纸当作爱好;这件事是我心中的痛,于是我选择了书法。所以我有点儿敬畏那些掌握了技巧的人,简单的一张纸在他们手中就变成了这么复杂精美的结构。

然而,折叠——作为一种创造结构的方法,不是一种xx于人文艺术和手工的技术;从自然界中举个例子来说——例如蛋白质,它使用折叠来传递执行功能所需的特定结构。从一种类似一张纸的扁平的、均匀的物质开始,这意味着对形状和功能有着很大的选择空间,并且模仿制造功能结构中的多样性的这种渴望引导Jennifer Lewis和David Dunand以及他们的国籍研究者团队,走向东方智慧之路。但是纸张结构实际上对于团队所想的应用是不实际的,因此他们转向了纸张的经典配对物:油墨。

直接的油墨书写——凭借这个可形成二维和简单的3D结构——通过一个喷嘴(薄层美化)在一个预制模型中挤出浓缩油墨,从而生成预期的形状。如此产生的二维结构可用聚合体、陶瓷或金属油墨制成,这样材料的可选范围大,应用范围也广。直接油墨书写还无法很好实现的就是复杂的3D结构,或者高展弦比形状;如果堆积得太高,那么在重力作用下油墨就容易坍落,这时就想到了折纸,Lewis教授解释道:“打印出一个平面,再折叠,我们就可以得到复杂的、轻型的三维形状,这是其它方式都无法做到的。”

研究结果很有气势地展示于《Advanced Materials》的封面上。在之前的封面故事中我已经提到杂志所用的{zj0}封面图像就是讲述自身故事的图像,这张图像在这点上无疑达到了要求。复杂的鹤的形象搁置于其xx的二维原料格网之上,比文字相比,图像更富有表现力地证明了这种技术的有效性。结构中各种形状和格网样式分散于平面上,微妙地强调了方法的多功能性的,图像是一张照片,这又让人深刻体会到了现实生活;这不是艺术概念,这是一个真实有形的结果。团队设想的可能用途之一是制造动脉支架,最左边的盘旋结构显示可能是这种发展的开端。除了添加标题和阴影以显示层次感之外,我没有什么工作可做了。伟大的研究,超棒的封面。

J. A. Lewis et al., Adv. Mater.?; DOI:?

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