基于激光的变形技术可实现飞机机翼的自我优化

瑞典斯德哥尔摩 KTH 皇家理工学院的研究人员对石蜡进行了实验。他们使用二维版本的石蜡材料，用激光在石蜡上打出小孔，然后逐渐熔化，通过一个倾斜台将液态石蜡引导到他们想要的位置。其效果是，在激光脉冲和平台倾斜的几个周期内，激光诱导形状发生变化。

研究报告的合著者 Wouter van der Wijngaart 说："在每个周期中，一切都只是移动了几十微米。它可以重塑物体的形状，使其穿过狭窄的缝隙，并将其重组为任何目标形状。这可以在不引入额外材料的情况下，实现工具和其他物体的无限即时创建。"

研究人员说，尽管这一突破是利用二维材料实现的，但研究结果将转化为三维材料。他们说，这样的突破可能会带来飞机机翼的自我修改，以优化阻力，汽车在飞行中变得更符合空气动力学，甚至是办公空间中按需创建的座椅。

在这项研究中，重塑材料的过程被称为相变泵送。

研究人员在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）杂志上发表的研究成果报告中解释说："通过激光点等热点熔化物体的一部分，在材料内部形成一个液态区域。"

他们补充说："热点在物体内部的移动会产生一个熔化前沿和一个冻结前沿，前者是激光将材料加热到熔点以上，后者是向周围环境散热，将材料冷却到冰点以下。大多数材料在熔化过程中密度会降低，而在冻结过程中密度会升高，从而导致材料从熔化前沿流向冻结前沿的液体区域。"

虽然这项研究的实验是在外部引入激光热量，但研究人员表示，在材料中嵌入热源可以在实际应用中实现更自动化的形状移动。

你可以在下面的视频中看到这项技术的工作过程，研究小组将石蜡变形为他们研究所的三个字母。