4D打印新突破一支马克笔,让你秒变l

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图片来源:Songetal.,Sci.Adv.;7:eabf

神话中的神笔马良,能将笔下的图画变成现实。而近日,来自韩国首尔大学的研究团队,用一支“马克笔”做到了这一点。在用这只神奇的马克笔作画后,只需要将图画在溶液中浸泡3分钟,图画中的2D形状就能“跳”出纸面,变成3D结构。

撰文

洪艺瑞

审校

吴非

“神笔马良”的故事,我们都不陌生。马良在梦中获得的神笔,能将图画变成现实。近日,在一项发表于《科学·进展》的研究中,科学家利用奇妙的物理化学反应,也创造了一只“神笔”,能在石头上直接画出立体的花。

视频来源:研究论文

这其实是由韩国首尔大学的生物工程学家研发的4D打印技术:利用两种特殊染料在2D平面上作画,再将图画在过硫酸钾溶液中浸泡3分钟,即可将其转变为3D物体。

神奇魔力的来源

这项不可思议的新技术,源自科学家发现的一个有趣现象。研究论文的第一作者,来自首尔大学电子工程与计算机科学系的SeoWooSong在接受《环球科学》采访时表示:“我们偶然发现,把马克笔画出的图像浸泡在水中,图像竟然可以从纸上脱落,漂在水面上。后来我们才知道,这个现象其实很常见,甚至是一个非常流行的儿童趣味实验。”

这段发布于年的视频,展示了用马克笔画的“小人”如何实现水中“漫步”。(视频来源:MadRussianScientist)

年,普林斯顿大学的工程学家塞皮德·胡拉帕拉斯特(SepidehKhodaparast)及其团队也注意到了这一现象。他们用马克笔在玻璃上写字后,将玻璃以1μm/s的速度缓慢地浸入水中,结果发现字迹从玻璃表面完整地脱落。该团队随后于《物理评论快报》(PhysicalReviewLetter)上发表论文,对该现象的物理学机制做出了说明。论文指出,马克笔的笔迹在风干后会形成一层疏水薄膜。将笔迹浸入水中时,由于薄膜与玻璃之间的附着力小于水-空气界面的表面张力,水溶液能够慢慢渗入薄膜和玻璃之间,并最终将薄膜从玻璃上剥离。研究团队把这种现象称为毛细管剥离现象(capillarypeeling)。

“胡拉帕拉斯特团队从物理学的角度解释了该现象,我们则更加

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