德国开发了一种具有标准3D打印机的可移动，自调节材料系统的新方法。

通过预先编程为在水分的影响下，系统可以进行复杂的形状变化。

弗赖堡大学和斯图加特大学的研究人员在被称为空气土豆（Dioscorea Bulbifera）的攀岩厂的运动机制上建模了他们的发展。

一种适合佩戴者的前臂支架，并且可以进一步开发用于医疗应用的前臂括号作为第一个原型。

3D打印已经成为各种应用的制造过程，甚至可以用于生产在印刷后保持运动的智能材料和材料系统，响应于外部刺激，例如光，温度或水分。

图4D印刷 - 其中可以通过刺激触发预定的形状变化 - 非常扩展材料系统的潜在应用。通过刺激响应性聚合物组成的材料的化学成分，形状的变化是可能的。

然而，用于生产这些材料系统的打印机和基材已经高度专业化，定制和昂贵。

多层

To produce materials systems that react to changes in moisture, the researchers combined multiple swelling and stabilizing layers to realize a complex movement mechanism – a coiling structure that pulls tighter by unfolding ‘pockets’, and which can loosen up again on its own when the pockets release and the coiled structure returns to the open state.

空气土豆通过向宿主植物的躯干施加压力来爬树。为此，植物首先在树干周围松散。然后它萌芽了叶子的“蒂奎” - 叶子的基础产物 - 这增加了绕组杆和宿主工厂之间的空间。这在空气马铃薯的绕组杆中产生了张力。为了模仿这些机制，研究人员通过结构层构成模块化材料系统，使其可以弯曲不同方向和不同程度，卷绕和形成螺旋结构。表面上的口袋导致螺旋向外推动并放大，导致整个材料系统收缩。

“到目前为止，我们的进程仍然仅限于应对水分的现有基础材料，”斯图加特大学Apim Menges表示。“我们希望在未来，也可以响应其他刺激的廉价材料将可用于3D-Printing，可以与我们的过程一起使用。”

该研究已在杂志上推出高级科学。

www.uni-freiburg.de.

www.uni-stuttgart.de.