這一奇妙的變化發(fā)生在浙江大學化學工程聯合國家重點實驗室，相關論文日前發(fā)表在著名國際學術期刊《先進材料》上。

材料從二維變三維的秘密：國家“千人計劃”入選者、浙大化學工程與生物工程學院謝濤教授告訴記者，材料從二維平面快速變形為三維形狀的秘密，就在那光照的幾秒鐘里。這層液體是一種光固化樹脂，投影儀的光照經過精心設計，在極短的時間里使這層樹脂的每一個像素點都獲得不同的光固化結構，使之變成塑料，就如同把玉蘭花的“圖紙”用光“雕刻”在上面。不同的光固化結構，導致各像素點和熔化石蠟結合的程度不同，塑料就按照“圖紙”所繪制的那樣，精確地變形為花朵。
光固化材料在我們的日常生活中并不鮮見。如補牙時常用的光固化樹脂，在蛀牙窟窿里填充時是軟乎乎的，隨后用紫外光一照，就變成硬的固體。謝濤介紹，選取不同的光固化材料，就能與不同的液體相結合，如某些材料經光照射后投入水中，便可以形成相應形狀的水凝膠。光的“雕刻”是通過其灰度變化實現的，背后是一套復雜的力學計算?，F在，不同形狀的“圖紙”已經成為一個個二維碼，計算機讀取后，就能調節(jié)投影儀射出的光。

多維制造新方法有望取代3D打印技術：謝濤團隊研發(fā)的這種多維制造新方法，有望在某些應用場景取代現有的3D打印技術。3D打印被普遍認為能大大影響未來的工業(yè)制造。 多維制造新方法的優(yōu)勢：“其最大的優(yōu)勢就是超快速。光照時間少于30秒，甚至僅需4秒，室溫下放在水里，數分鐘就能變形成三維形狀。”謝濤說。相比之下，逐層增材的3D打印完成相同的制造至少需要數十分鐘，特別是豎直方向上，打印尤其耗時。

總結：謝濤認為，這項新發(fā)明提醒人們，并不是只靠層層打印才能獲得多維結構。實際上，材料本身的形變，就能帶來多維結構。“比如石灰墻壁或木質地板，受潮后會鼓起，這就是一種翹曲導致的三維結構。” 以那朵幾分鐘內長成蠟質的玉蘭花為內模，再用別的耐火材料做成外范，隨后將內模熔化，得到一個形狀復雜的空腔鑄范，澆入液態(tài)金屬，待冷卻后敲掉鑄范，一朵金屬材質的玉蘭花就鑄造好了——這種鍛造工藝被稱為“失蠟法”，至今還應用于藝術鑄件的制造中。

謝濤表示，將超快速多維制造的新方法用于改良失蠟法工藝，將極大提高蠟質內模的制造效率，是這一新技術有望很快實現產業(yè)化的一大方向。 謝濤團隊近年來致力于研究多功能高分子材料，曾研發(fā)出可記憶復雜形狀的新型塑料、可自動脫落的“壁虎膠”等材料，從生物醫(yī)學到先進制造，這些變形材料有著廣泛的應用前景。

充滿變形的植物界尤其吸引這群科學家：向日葵能隨著太陽光轉動，捕蠅草能感受觸覺并快速閉合，這些自然現象啟發(fā)人們去設計各種奇妙的材料變形行為。同時，植物的變形總是有其目的性，這又啟發(fā)人們去發(fā)現變形材料多種多樣的用途。