仿生增材制造:工程复杂性灵感来自自然的简单性.
Antreas Kantaros1, Theodore Ganetsos1, Evangelos Pallis1
1Department of Industrial Design and Production Engineering, University of West Attica, 12244 Athens, Greece.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|July 25, 2025
概括
本研究提出了一个框架,用于将仿生原理整合到增材制造 (AM) 中,超越简单的形状模仿,在工程结构中实现功能适应和可持续性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 增材制造 (AM) 可以通过自然原则启发的等级组织来实现结构效率.
- 在AM当前的仿生方法往往侧重于形态模仿,而不是功能适应.
研究的目的:
- 提出一个框架,将仿生原理整合到AM中,强调功能性适应和可持续性.
- 探索生物系统如何激发人工制造以提高多功能性,响应性和资源效率.
主要方法:
- 审查大自然的设计原则及其在AM中的应用.
- 分析4D打印,软机器人和生物灵感材料架构的自变形系统的进步.
- 合成生物智能与人工智能技术.
主要成果:
- 生物仿真原理使AM能够创建具有多功能性,响应性和资源效率的结构.
- 生物灵感材料架构可以设计依赖时间的行为和环境适应性.
- 集成为各种应用提供可持续的高性能解决方案.
结论:
- 克服可扩展制造,材料编程和功能模拟方面的挑战至关重要.
- 跨学科的合作是必要的,以实现生物一体化AM的全部潜力.
- 成功的合成有望在航空航天,生物医学和智能基础设施中实现先进的应用.


