新發(fā)明：一張膜或許可治愈你的近視眼
2016-12-14 10:13:29
來(lái)源：錢(qián)江晚報(bào)
分享到
原標(biāo)題：浙大有了新發(fā)明：一張膜或許可治愈你的近視眼
美麗的女博士生手拈蓮花
美麗的女博士生手拈蓮花
“沒(méi)有變形就沒(méi)有這個(gè)世界。”
北京時(shí)間2016年12月9日，浙江大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝濤教授團(tuán)隊(duì)，在最新一期德國(guó)《先進(jìn)材料》（材料科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先學(xué)術(shù)雜志之一）上發(fā)表論文。在解釋這項(xiàng)創(chuàng)新成果時(shí)，他說(shuō)了這句記者以為是電影《變形金剛》里的臺(tái)詞。
謝濤帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種制造三維立體形狀材料的新方法，像是魔術(shù)般地變形：一張二維的膜，幾分鐘里就開(kāi)成了花朵、長(zhǎng)出了翅膀、甚至生成了人類(lèi)的五官。
日前，記者來(lái)到謝濤團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室，觀摩這超級(jí)變變變。
三分鐘不到
一片膜變成了馬蹄蓮
一張平面的膜，可以有多少種方式表達(dá)這個(gè)世界？來(lái)看謝濤團(tuán)隊(duì)這次研制的塑料，怎么自己變形。
論文的第一作者黃麗媚博士生，在實(shí)驗(yàn)室向我們現(xiàn)場(chǎng)展示了一朵馬蹄蓮的生成。
需要的裝備是：一架作為光源的投影儀；兩片玻璃；一點(diǎn)光固化液體材料——這類(lèi)材料并不特殊，它可能就靜靜地躺在你的蛀牙洞里。對(duì)，它見(jiàn)光凝固，是補(bǔ)牙的常用材料。
黃麗媚把幾滴光固化液體放在兩片玻璃之間，用投影儀照。
液體材料的變化，只需要幾秒鐘，仿佛看了一場(chǎng)極短的微電影。
其中的每一個(gè)像素點(diǎn)，在經(jīng)歷了不同的光照時(shí)間后，使得分子被光固化的程度不一樣，這為它稍后能夠“變魔術(shù)”打下基礎(chǔ)。
經(jīng)過(guò)這不均勻的“日光浴”后，黃麗媚把玻璃中間的材料拿出來(lái)，之前的液體已經(jīng)變成一張扁平的薄膜。
膜被放進(jìn)石蠟里，溶脹的石蠟形成凝膠。因?yàn)槊總€(gè)像素點(diǎn)的分子結(jié)構(gòu)都不同，它們吸石蠟的量不同，整片材料開(kāi)始慢慢扭動(dòng)。三分鐘不到，變出了一朵馬蹄蓮。
整個(gè)多維立體材料的制備過(guò)程，大約是3D打印同樣材料的1/10時(shí)間。更奇妙的是，研究者可以很方便地使三維物件具有隨時(shí)間變化的第四個(gè)維度，例如形狀記憶效應(yīng)等，因此將該技術(shù)稱(chēng)為快速多維制造。
用途多多
以后珠寶首飾能自己做嗎
人的角膜，是一種特殊的生物凝膠。所以，從理論上講，眼角膜也可以像謝濤團(tuán)隊(duì)制備出來(lái)的凝膠一樣，變形。
角膜為眼睛提供大部分的屈光力，使得外界的光線可以準(zhǔn)確地聚焦在視網(wǎng)膜上構(gòu)成影像。當(dāng)角膜曲率過(guò)大，聚焦的影像位置在視網(wǎng)膜前方時(shí)，人會(huì)近視；反之，就會(huì)成遠(yuǎn)視。
謝濤團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)光照改變水凝膠的性狀，那么就有可能實(shí)現(xiàn)通過(guò)光照，改變角膜上的蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而使其不均勻吸水變形進(jìn)而使其曲率恢復(fù)正常，那么近視和遠(yuǎn)視的問(wèn)題就能解決了。
當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)這個(gè)技術(shù)可能還比較遙遠(yuǎn)。但這套多維材料制備方法有一個(gè)近期可行的用途，女士們會(huì)心動(dòng)的：它可以幫助造珠寶首飾。
首飾工匠要做的第一步工作，就是參照設(shè)計(jì)圖紙手工雕刻出蠟版，再利用失蠟澆鑄的方法倒出銀版。
這是首飾制作工藝中費(fèi)時(shí)、要求最高的工序，銀版必須光潔無(wú)痕，各部分結(jié)構(gòu)合理，鑲嵌寶石的位置、尺寸才能準(zhǔn)確無(wú)誤。
以往失蠟鑄造都靠手藝人手工做，就算現(xiàn)在有了3D打印機(jī)，也大概需要個(gè)把小時(shí)。
如果用上謝濤團(tuán)隊(duì)的變形材料，光一照，水一泡，幾分鐘就可以做一個(gè)模子了。
我在現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)得很興奮：“那我可以自己做珠寶首飾了？！”
“呵，呵。”謝教授看不下去了，澆一點(diǎn)冷水，“你才得到了模子，后面還有膠模注蠟、挑選配石等近20個(gè)步驟。”
返回頂部