新3D打印材料可改变物体形状

想象一下，如果你有一件运动服，当你出汗的时候可以自动打开散热孔，而后在汗液干了之后就把它们关上呢？将来你也许能找到能做到这一点的装备，而且它或将使用了哈佛大学研究人员开发的材料。

来自John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS)的研究小组创造了一种3D可打印材料，这种材料可以“用可逆的形状记忆进行预先编程”，这种类似羊毛的材料可以记忆旧的形状，然后再变回原来的形状，或者在某种刺激作用下转化成不同的形状。

神奇材料背后的秘密，在于一种在毛发和指甲中存在的蛋白质 —— 角蛋白（Keratin）。科学家从回收的羊毛中提取了角蛋白，然后通过 3D 打印机将之塑成特定的形状。

研究人员将一条角蛋白链塑造成弹簧状结构。他们把其中的两个缠绕在一起，并用许多这样的“盘绕线圈”来组装大纤维。当一个刺激物被施加到材料上或者它被拉伸时，这些结构物就会展开并重新排列。它保持原来的磷酸钠状态，直到过氧化氢被触发。

在一项测试中，研究人员对一片角蛋白进行了编程，使其永久形状为折纸星星。他们把薄板浸入水中使其具有可塑性，然后把它卷成管子。但当研究小组再次把那根管子放进水里时，它展开了，变成了折纸星星。

研究人员认为这种材料有助于减少时尚行业的浪费。他们建议，它可以用于真正的“均码”的衣服等。SEAS博士后研究员、该材料论文的第一作者Luca Cera在一份新闻稿中说：“通过使用这种3D打印材料，并设置永久形状的两步工艺，可以制造出真正复杂的形状，其结构特征可低至微米级。这使得这种材料适合从纺织到组织工程的广泛应用。”