使用微网格设计编程3D曲面
Xu Cheng1,2, Zhichao Fan1,2,3, Shenglian Yao4
1Applied Mechanics Laboratory, Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, P.R. China.
概括
科学家开发了一种新的微网格设计, 用机械组装将二维电影编程成三维曲面. 这一突破使得复杂的形状可以用于医疗设备和机器人等先进的应用.
科学领域:
- 材料科学
- 机械工程
- 生物仿真
背景情况:
- 有机体中的自然细胞微观结构为基本功能创造了复杂的3D形状.
- 使用细胞设计在人工系统中复制这种3D形状形成仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种用于将二维片编程为可编程的三维曲面.
- 为了实现复杂的,生物灵感的3D结构的创建,
主要方法:
- 采用了合理的微晶格设计方法.
- 机械引导组装用于将二维电影转换为三维结构.
- 分析建模和机器学习计算方法被用于形状编程.
主要成果:
- 成功地将二维片转化为可编程的三维曲面.
- 证明能够为特定的3D形状编程异质的2D微网格模式.
- 呈现了大约30种不同的几何形状,包括正规和生物的半平面.
结论:
- 开发的微晶格设计和组装方法为创建可编程的3D曲面提供了全新的途径.
- 这种方法在符合电子,执行器和组织工程的支架上有潜在的应用.


